UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y TECNOLOGÍA

TEMA:

“ELABORACIÓN DE UN MÓDULO DIDÁCTICO DEL

SISTEMA COMMON RAIL DEL MOTOR MAZDA BT 50

WL-C 2.5 CRDi DIESEL”

Trabajo de Grado Previo a la Obtención del Título de Ingeniero

en Mantenimiento Automotriz

AUTOR:

Aguirre Ayala Víctor Bladimir

Ortiz Hernández Byron Román

DIRECTOR:

Ing. Edgar Mena

Ibarra, 2013

ii

ACEPTACIÓN DEL DIRECTOR

Luego de haber sido designado por el Honorable Consejo Directivo de la

Facultad de Educación, Ciencia y Tecnología de la Universidad Técnica

del Norte de la cuidad de Ibarra, he aceptado con satisfacción participar

como Director de la Tesis del siguiente tema “ELABORACIÓN DE UN

MÓDULO DIDÁCTICO DEL SISTEMA COMMON RAIL DEL MOTOR

MAZDA BT 50 WL-C CRDi DIESEL” Trabajo realizado por los señores

egresados: Aguirre Ayala Víctor Bladimir ; Ortiz Hernández Byron Román,

previo a la obtención del Título de Ingenieros en Mantenimiento

Automotriz.

Al ser testigo presencial, y corresponsable directo del desarrollo del

presente trabajo de investigación, que reúne los requisitos y méritos

suficientes para ser sustentado públicamente ante el tribunal que sea

designado oportunamente.

Esto es lo que puedo certificar por ser justo y legal.

ING. EDGAR MENA

DIRECTOR DE TESIS

iii

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a mis Padres quienes desde pequeño me

supieron orientar de la manera más correcta y con su amor, esfuerzo,

sacrificio, compresión y apoyo han hecho de mi lo que hoy soy, un

hombre útil y de beneficio para la sociedad, son los que han velado por mí

en todo momento, y de los cuales me siento extremadamente orgulloso.

GRACIAS por educarme QUERIDOS PADRES.

También a mis hermanos que siempre estuvieron ahí brindándome su

apoyo incondicional para salir adelante, así como también dedico este

trabajo a una persona muy especial como es mi Abuelita que desde el

Cielo siempre está cuidando mis pasos, guiándome y dándome la fuerza

para salir adelante y cumplir mis metas y mis sueños .

Y a Dios por ser quien ha estado a mi lado en todo momento dándome

las fuerzas necesarias para continuar luchando día tras día.

AGUIRRE AYALA VICTOR BLADIMIR

iv

DEDICATORIA

A Dios, por darme la oportunidad de vivir y por estar conmigo en cada

paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber

puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y

compañía durante todo el periodo de estudio.

A mis padres, por darme la vida, quererme mucho, creer en mí

y porque siempre me apoyaron. Gracias por darme una carrera para mi

futuro, todo esto te lo debo a Uds.

A Mis abuelos Agustín Ortiz (QPD) e Inés Torres, por quererme y

apoyarme siempre, esto también se lo debo a ustedes.

Mis hermanos Alex, Liliana y Patricia, por estar conmigo y apoyarme

siempre, los quiero mucho.

Todos aquellos familiares y amigos que no recordé al momento de escribir

esto. Ustedes saben quiénes son.

BYRON ROMÁN ORTIZ HERNÁNDEZ

v

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Técnica de Norte como también a la Facultad de

Educación Ciencia y Tecnología (FECYT), por haberme permitido ingresar

en sus aulas e incidir en nuestra formación tanto personal como

profesional.

Al Ing. Edgar Mena, Director de Tesis, ya que con sus vastos

conocimientos, orientaciones oportuna y adecuadas supo guiarme

correctamente en la elaboración de este trabajo.

Así como también el agradecimiento a todas las personas que estuvieron

a mi lado brindándome su apoyo incondicional, sus consejos, su

confianza y su respaldo para poder alcanzar esta meta.

AGUIRRE AYALA VICTOR BLADIMIR

vi

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Técnica del Norte en especial a la Carrera de Ingeniería

en Mantenimiento Automotriz por haberme abierto sus puertas y así lograr

está feliz culminación de mi carrera.

A mis profesores que gracias a ellos obtengo los conocimientos

necesarios para en si defender mi carrera ante la sociedad y la patria, en

especial agradezco al Ing. Edgar Mena que mediante su dirección como

tutor fue posible la culminación de este trabajo

Byron Román Ortiz Hernández

vii

ÍNDICE DE CONTENIDOS

ACEPTACIÓN DEL DIRECTOR..……………………………………………..ii

DEDICATORIA……………...………………………………………………..…iii

AGRADECIMIENTO…………………………………………………………....vi

ÍNDICE………………………………………………………………….…….....vii

RESUMEN……………………………………………..…………..…………..xiv

SUMMARY…………………..………………………………….……………...xvi

INTRODUCCIÓN….…………………………………………………………….1

CAPÍTULO……………………………………………………………………….3

1.- CONTEXTUALIZACIÓN DEL PROBLEMA……..………………………..3

1.1.- Antecedentes………...…………………………………………………….3

1.2.- Planteamiento del Problema…………………..…………………………5

1.3.- Formulación del Problema………………………………………………..5

1.4.- Delimitación de la Investigación…...…………………………………….6

1.5.-Objetivos………………….…………………………………………………6

1.5.1.- Objetivo General…..……………………..……………………………..6

1.5.2.- Objetivos Específicos……..………………………………….………..6

1.6.- Justificación……………………..…………………………………………7

CAPÍTULO II…………………………………………………………………….9

2.- MARCO TEÓRICO…….…..………………………………………………..9

2.1.- Fundamentación Teórica…..…………………………………………..…9

2.1.1.-Descripción del Sistema.……...…………...…………………………10

2.1.2.- Funciones..…………………………………………..…………………11

2.1.3.- La Inyección de Combustible………………..……………………….12

2.1.4.- Funciones Básicas del Sistema……………...………………………13

2.1.5.- Funciones Adicionales del Sistema…..………………………….….13

2.1.6.- Comportamiento del Sistema………..………………………….……13

2.1.7.- Estructura del Sistema……..…………………………………………15

2.1.8.- Funcionamiento…….…………………………………………………19

2.1.9.- Sensores Principales del Sistema….…..……………………………21

2.1.10.- Sensores Secundarios del Sistema……..…………………………22

viii

2.1.11.- Actuadores Principales del Sistema…..……………………………22

2.1.12.- Actuadores Secundarios del Sistema…..………………………….22

2.1.13.- Tubo Acumulador de Alta Presión…….……………………………22

2.1.14.- Tubo Distribuidor………………..……………………………………24

2.1.15.- Estructura………………..……………………………………………24

2.1.16.- Inyectores para el Sistema Common Rail…...…………………….26

2.1.17.- Estructura……..………………………………………………………27

2.1.18.- Funcionamiento…………..…………..………………………………28

2.1.19.- Bomba de Alta Presión……..…….…………………………………29

2.1.20.- Funciones………………..……………………………………………29

2.1.21.- Bomba Common Rail..………………………………………………30

2.1.22.- Descripción……………..…………………………………………….30

2.1.23.- Funcionamiento……..………………………………………………..32

2.1.24.- Principio de Bombeo…………..…………………………………….33

2.1.25.- Válvula de Entrada y Salida….……………………………………..34

2.1.26.- Ventajas del Sistema……...…………………………………………35

2.2.- Módulo de Enseñanza…..………………………………………………36

2.2.1.- Modelos Didácticos..…………………………………………………..37

2.2.2.- Modelo Didáctico Tecnológico…...………………………………..…37

2.2.3.- Módulo Didáctico Instruccional…….…………………………………39

2.2.4.- El Diseño Instruccional…………….……………………………...…..39

2.3.- Posicionamiento Teórico Personal……….…………………………....40

2.4.- Glosario de Término.…………………………………………………….41

2.5.- Interrogantes de la Investigación…...………………………………….43

2.6.- Matriz Categorial…...…………………………………………………….44

CAPÍTULO III…...………………………………………………………………45

3.- METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN…......................................45

3.1.- Diseño de la Investigación……..……………………………………….45

3.2.- Métodos……………………………………...……………………………45

3.2.1.- La Recolección de Información………...…………………………….45

ix

3.2.2.- Científico…………..……………………………………………………46

3.2.3.- Tecnológico…….…...…………………………………………………46

3.2.4.- Analítico.……….………………………………………………………46

3.2.5.- Sintético………..……………………………………………………….46

3.2.6.- Inductivo……...…………………………………………………………46

3.2.7.- Deductivo…..………...…………………………………………………47

CAPÍTULO IV…..………………………………………………………………48

4.- ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS…..…..…………48

4.1.- Introducción……………………..……..…………………………………48

4.2.- Mediciones con Scanner……..…………………………………………48

4.2.1.- Diagnóstico 1…..……………...………………………………………49

4.2.2.-Diagnóstico 2…..…………….…………………………………………49

4.2.3.- Diagnóstico 3……..…...……………………………………………….50

4.2.4.- Diagnóstico 4…………..………………………………………………50

4.2.5.- Diagnóstico 5……..……………………………………………………51

CAPÍTULO V……..……….……………………………………………………52

5.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……...……………………52

5.1.- Conclusiones…...………………………..……………………………….52

5.2.- Recomendaciones………………..………………………………...……53

CAPÍTULO VI………………………...……………………………………..….54

6.- PROPUESTA ALTERNATIVA…………………………………..………..54

6.1.- Titulo de la Propuesta…..……………………………………………….54

6.2.- Justificación e Importancia…....………………………………………..54

6.3.- Fundamentación Tecnológica…..………………………………………55

6.4.- Objetivos……..…………………..……………………………………….57

6.4.1.- Objetivo General de la Propuesta….………………………………..57

6.4.2.- Objetivos Específicos de la Propuesta….…………………………..57

6.5.- Ubicación Sectorial y Física…...…………..……………………………58

6.6.- Desarrollo de la Propuesta……...………………………………………58

6.7.-Impactos……………………………….…………………………………112

6.7.1.- Impacto Social……..…………………………………………………112

x

6.7.2.- Impacto Educativo…….……..………………………………………113

6.7.3.- Impacto Tecnológico…………………………………………………113

6.8.- Difusión…..………………...……………………………………………113

6.9.- BIBLIOGRAFÍA…………....……………………………………………115

ANEXOS………………………………………………………………………117

xi

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Sistema Common Rail de Bosch………………………………….10

Figura 2: Curvas de Inyección………..………………………………………14

Figura 3: Sistema de Combustible…..……………………………………….15

Figura 4: Motor Toyota Hilux Diesel 2.5 D-4D…..………………………….16

Figura 5: Circuito Common Rail de Toyota…..……..………………………17

Figura 6: Esquema del Sistema Common Rail de Toyota…………..…….18

Figura 7: Inyector……………………………………………………………....18

Figura 8: Common Rail………..………………………………………………20

Figura 9: Sistema de Inyección Common Rail de Bosch…………….....…21

Figura 10: Tubo Acumulador………..………………………………………..22

Figura 11: Tubo Distribuidor………..………………………………………...24

Figura 12: Estructura del Sistema Common Rail…..………………………25

Figura 13: Riel Común………..……………………………………………….26

Figura 14: Inyectores Common Rail..………………………………………..27

Figura 15: Estructura de un Inyector…..…………………………………….27

Figura 16: Inyector……..………………………………………………………29

Figura 17: Bomba Common Rail…..…………………………………………31

Figura 18: Despiece de la Bomba……...…………………………………….33

Figura 19: Sección de la Bomba..……………………………………………34

Figura 20: Close up de las Válvulas…..……………………………………..35

Figura 21: Motor en Ralentí…..…..…………………………………………..50

Figura 22: Variación de Ondas……...………………………………………..50

Figura 23: Aceleración y Desaceleración…..…..…………………………...51

Figura 24: Motor Mazda BT 50 Diesel……………..………………………..57

Figura 25: Motor Mazda BT 50……….…….…………………...…………...58

Figura 26: Maqueta del Motor Mazda BT 50 Diesel…..……………………60

Figura 27: Partes de un Sistema Common Rail..……..……………………62

Figura 28: Sistema Common Rail Del Motor Mazda......…………………..63

Figura 29: Esquema del Sistema Common Rail…....………………………63

xii

Figura 30: UCE (Unidad Electrónica de Control)……….....……………….65

Figura 31: Esquema de la Alimentación Common Rail..………………..…68

Figura 32: Zona de Alta y Baja Presión…………………..…………………70

Figura 33: Generación de Presión…………………………………………...71

Figura 34: Componentes de Regulación de Presión………..……….…….73

Figura 35: Fases de la Inyección……..……………………………………...77

Figura 36: Inyección dentro del Cilindro..……………………………………77

Figura 37: Estructura del Sistema Common Rail del Motor Mazda...…....80

Figura 38: Parte de Baja Presión……………………………………..……...81

Figura 39: Parte de Alta Presión……………..………………………………81

Figura 40: Funcionamiento de las Partes Common Rail…………………..83

Figura 41: Tanque de Combustible……..…….……………………………..85

Figura 42: Filtro de Combustible.…………………………………………….86

Figura 43: Bomba de Alimentación de Combustible…...…………..………87

Figura 44: Esquema de la Bomba de Engranajes………...….……………88

Figura 45: Cañerías...…………..……………….…………………………….89

Figura 46: Bomba Common Rail………………..……………………………91

Figura 47: Esquema de la Bomba...……..…………………………………..91

Figura 48: Esquema de la Bomba de Alta Presión…….....………………..92

Figura 49: Corte lateral de la Bomba de Alta Presión…..…..……………..93

Figura 50: Succión de Combustible…..………………………...…………...94

Figura 51: Bombeo de Combustible…………………………………………95

Figura 52: Válvula Reguladora de Presión………………………………....97

Figura 53: Funcionamiento Válvula de Presión………...…………………..97

Figura 54: Riel de Inyectores……………..……….………………………..100

Figura 55: Esquema del Limitador de Flujo…………..…………………...102

Figura 56: Inyectores Common Rail……...……………………………...…103

Figura 57: Esquema de los Inyectores Common Rail……...………….…104

Figura 58: Inyector en Posición de Reposo….…..……………………..…105

Figura 59: Inyector Inicio de la Inyección……….....………………………106

Figura 60: Inyector Inyectando Combustible…………………………..….107

xiii

Figura 61: Inyección Principal.……………………………………………...108

Figura 62. Cañerías de Alta Presión…….....………………………………109

Figura 63: Cañerías de Retorno de Combustible………...…….…………109

Figura 64: Socialización…………………..………………………………....114

Figura 65: Motor Common Rail………………..………………………..…..119

Figura 66: Sistema Common Rail…………..………………….…………...119

Figura 67: Motor Common Rail Vista Superior…..………………………..120

Figura 68: Motor Mazda…………………………………………………..…120

Figura 69: Maqueta del Motor Mazda BT 50………………………………120

Figura 70: Socialización……………………………………………………..121

Figura 71: Socialización……………………………………………………..121

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Mediciones con el Scanner……………………………...………….48

Tabla 2 Datos Observados…………..…………………………………….....49

Tabla 3 Variación de Datos…….……………………………………………..49

Tabla 4 Presiones Aproximadas de la Bomba Common Rail….………….99

Tabla 5 Posibles Averías y Soluciones del Sistema Common Rail……..110

xiv

RESUMEN

La presente propuesta de investigación trata acerca de la implementación

de un módulo didáctico para la enseñanza del Sistema Common Rail del

Motor Mazda BT 50 WL-C 2.5 CRDi Diesel en los Talleres de

Mantenimiento Automotriz de la Facultad de Educación Ciencia y

Tecnología perteneciente a la Universidad Técnica del Norte. El propósito

de la investigación constituye en complementar el proceso de aprendizaje

en la Carrera de Ing. Mantenimiento Automotriz, el diseño sistemático que

se obtuvo es una investigación bibliográfica, tecnológica y práctica

aplicando los métodos inductivo-deductivo, científico y analítico. El modulo

del sistema Common Rail conllevara a la comprensión de la partes que lo

componen y estos son: tanque de combustible, filtro de combustible,

bomba de alimentación y bomba de alta presión, conjunto inyectores,

sensores y actuadores , cañerías de alta y baja presión de combustible,

todo esto mencionado realiza el siguiente proceso de funcionamiento: la

bomba de alimentación aspira el combustible del tanque para luego

presurizarla a través de la bomba de alta presión 1650 bar la misma que

envía por cañerías el combustible hacia la riel donde esta se encarga de

distribuir en forma homogénea y a presión contantes el combustible a los

inyectores. La implementación del módulo didáctico tiene como objetivo

conocer todos sus componentes para así poder manipularlos, cuya

intención es motivar el aprendizaje del sistema Common Rail mejorando

el conocimiento de los estudiantes de la carrera de Ing. Mantenimiento

Automotriz y así aportando con nuevas tecnologías en beneficio de la

educación Universitaria. Además de esto podremos implementar un motor

de este tipo con lo cual mejoraremos el conocimiento tanto teórico como

practico de los estudiantes de la carrera y así conseguir una mejor

preparación para el mundo profesional y estar preparados con las

tecnologías actuales que vienen incorporados en los motores diesel para

reducir las emisiones de gases y mejor el medio ambiente basadas en las

normas Europeas que se aplican en la actualidad en todo el campo

xv

automotriz. Este módulo será de mucha importancia ya que contara con

información actualizada con lo que respecta a los Sistemas Common Rail

de los Motores Diesel.

xvi

SUMMARY

This research proposal is about the implementation of a didactic module to

teach the Common Rail System in a diesel engine from a Mazda BT 50 in

the Automotive Maintenance Workshop at the Faculty of Science and

Technology Education from the Universidad Técnica del Norte. The

purpose of this investigation is to complement the process of learning in

the Automotive Maintenance Career, the systematic design that was

obtained in the bibliographic, technology and practical investigation using

methods inductive-deductive, scientific and analytical. The module from

the Common Rail System will entail to the comprehension of the parts that

compose it and which are: fuel tank, fuel filter, fuel pump and high

pressure pump, set of injectors, sensors and actuators, high and low

pressure fuel pipes, all this mentioned before perform the following

process of operation: the fuel pump sucks the fuel from the tank to

pressurize through the high pressure pump 1650 bar, the same that sends

fuel through the pipes to the rail where it takes care of distributing

homogenously and with a constantly pressure the fuel to the injectors. The

objective of the implementation of the didactic module is to know all its

components so they can be manipulated, in order to motivate to learn the

Common Rail System to improve the knowledge of the students of the

Automotive Maintenance Career with new technologies to benefit the

University education. Besides this we can implement an engine of this type

thus will improve the theoretical and practical knowledge of students and

career and better preparation for the professional world and be prepared

with current technologies that are incorporated in diesel engines to reduce

greenhouse gas emissions and better for the environment based on

European standards that currently apply throughout the automotive field.

This module will be of great importance since it had updated information

regarding Common Rail System of Diesel Engines.

1

INTRODUCCIÓN

Por la necesidad de la disminución de las gases contaminantes emitidos

por los vehículos de combustión interna y a su vez reducir el consumo de

combustible, en los últimos años han logrado alcanzar novedosas

innovaciones tecnológicas en el campo automotriz como es el sistema

Common Rail, el cual logra disminuir los gases de escape y a la vez

proporciona un ahorro de combustible gracias a su control electrónico que

se encarga de distribuir en forma equitativa el gasoil a todo los cilindros

por lo cual hay una mayor eficiencia en el motor.

Este sistema tiene dispositivos mecánicos-electrónicos donde tenemos un

sistema de baja presión el cual inicia desde el tanque de combustible

hacia la bomba de alta presión así como también dentro de este circuito

esta las cañerías de retorno, en cambio el sistema de alta presión consta

desde la bomba de alta presión que envía el combustible hacia la riel o

rampa de acumulación la cual es la encargada de distribuir el gasoil de

forma igual a todos los inyectores para luego ser inyectado en el cilindro

del motor, por otro lado el sistema eléctrico (Sensores – Actuadores) es

de gran importancia ya que ellos son los encargados de hacer funcionar

correctamente al sistema.

El diseño y los estudios de este sistema fue hecho por Bosch, pero este

fue cedido al grupo Fiat quienes fueron los pioneros en Common Rail ya

que fueron los primero en probar este sistema y tuvo un excelente

resultado, este sistema en la actualidad es distribuido a todas las casa

comerciales automotrices por Bosch, en lo que respecta en la actualidad

el sistema ha contribuido al desarrollo tecnológico en lo que corresponde

en los motores

Diesel, así como tiene un gran aporte al medio ambiente con su reducción

de emisiones contaminantes.

2

La investigación comprendió los siguientes capítulos y temas:

Capítulo I.- Todo lo que se refiere a la situación de la problemática,

planteamiento de problemas a investigar, delimitación de la investigación:

espacial y temporal, los objetivos tanto generales como específicos que

orientan la investigación, justificación, factibilidad e importancia.

Capítulo II.- Trata de la fundamentación teórica de la investigación, en la

sección se desarrolla el tema planteado, se realiza una amplia explicación

de la idea general encabezada en la introducción, la investigación

bibliográfica, de acuerdo a las técnicas para realizar citas de los autores y

así poder dar mayor relevancia y sustento al trabajo investigativo.

Capítulo III.- Consta la metodología que describe el diseño y tipo de

investigación, técnicas y procedimientos aplicados.

Capítulo IV.- En este se trata del análisis e interpretación de resultados

donde vemos el diagnostico que realizamos al motor Mazda BT50 diesel y

donde comprobamos su funcionamiento en graficas que nos entrega un

scanner automotriz.

Capítulo V.- Consta de las conclusiones y recomendaciones del trabajo

investigativo así también de los diagnósticos que realizamos él nos indica

de forma claro cuál es el problema y las posibles soluciones.

Capítulo VI.- Está la propuesta alternativa que es: “ELABORACIÓN DE

UN MÓDULO DIDÁCTICO PARA LA ENSEÑANZA, DEL

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA COMMON RAIL DEL MOTOR

MAZDA BT 50 WL-C 2.5 CRDi DIESEL “. Donde podremos observar los

componentes y el funcionamiento de cada elemento que integra este

sistema.

3

CAPÍTULO I

1.- CONTEXTUALIZACION DEL PROBLEMA

1.1.- Antecedentes

En la presente investigación se realizará el estudio de los motores de

combustión interna como son los motores Diesel con sus respectivos

avances tecnológicos como es el sistema Common Rail o Riel común de

inyectores.

Los motores Diesel son una fuente de poder de vehículos de transporte

pesado o ya sea como hoy en día existen este tipo de motores en autos

de turismo como son las camionetas.

Poco a poco en la actualidad los motores diesel han ido cogiendo el

liderazgo en venta, esto se debe que ha generado en gran medida a su

eficiencia en el consumo de gasoil lo que repercuten en costos de

operación menores que un motor de gasolina. Pero estos motores

contaminan, por lo cual es indispensable crear las normas para que el

impacto medioambiental sea el mínimo posible.

Por tal motivo la industria automotriz junto con el avance tecnológico ha

ido desarrollando nuevos sistemas de alimentación en los motores de

combustión interna y mediante estos ir reduciendo la contaminación

medioambiental producida por los gases de combustión que emiten estos

vehículos y a su vez ir mejorando el rendimiento y eficiencia de los

mismos y conseguir una disminución de consumo de combustible.

4

El sistema de alimentación que se ha desarrollado en la actualidad en los

motores Diesel es el sistema “Common Rail” o riel común de inyectores el

cual podemos encontrarlo en el Hyundai Tucson diesel, en el Terracan, en

la Nissan Navara, en la Mazda BT50 en la gana Diesel, y en los que es

Toyota Hilux Diesel.

El sistema “Common Raíl” conducto o riel común es un sistema

electrónico de combustible para motores diesel de inyección en el que

el gasoil es succionado directamente del tanque de combustible a una

bomba de alta presión y ésta lo envía a un conducto común para cada

uno de los inyectores y por alta presión al cilindro. En 1998 recibió un

premio "Paul Pietsch Preis" para la marca Bosch y también al grupo Fiat

por el sistema Common Rail como innovación tecnológica para el futuro y

como beneficio para la sociedad.

Este sistema fue creado y por el conjunto industrial Italiano Group Fiat, en

la fábrica llamada Ricerche de Fiat conjuntamente en colaboración

con Magneti Marelli, especializado en los componentes automovilísticos y

electrónicos. La industrialización la llevó a cabo Bosch. El primer vehículo

del mundo en ser equipado este tipo de sistema fue el Alfa Romeo

156 con motor JTD en 1997.

La principal idea con este diseño es la de lograr una pulverización

mucho mejor que la que se tenía en los sistemas de bomba

inyectora antiguas, para mejorar el proceso de inflamación instantánea de

la mezcla que se realiza en la cámara al inyectar el gasoil, principio

primario del ciclo Diesel. Para el mismo trabajo se realiza unos orificios

mucho más pequeños, dispuestos de forma radialmente en la punta del

inyector o la llamada (tobera) en inyector, compensando esta pequeña

sección de paso con una mayor presión.

5

Este sistema es similar a la inyección multipunto del motor de gasolina, en

la que también tenemos un conducto común para todos los inyectores,

Con la excepción de que en los motores diesel se trabaja con presiones

mucho más altas por su gran eficiencia en la bomba.

En este sistema podemos realizar pre inyecciones con una mínima

cantidad de gasoil en la carrera de admisión (antes de la inyección

principal de combustible) con esto debemos lograr una combustión más

homogénea y completa dentro del cilindro esto se debe a una entrega

más exacta de gasoil.

Hoy en día, todos los conocidos fabricantes internacionales de autos

están creando y utilizando los sistemas Common Rail de la marca Bosch.

Para lo cual, Bosch tiene más de 15 industrias o emplazamientos de

fabricación de sistemas CRS en Europa, Asia y América.

1.2.- Planteamiento del Problema

Debido a los nuevos avances y desarrollos tecnológicos en los motores

Diesel como es el sistema “Common Rail” y su incursión al mercado

automotriz ecuatoriano, y teniendo en cuenta la poca disponibilidad de

Motores tipo “Riel Común” y módulos de información en la Carrera de

Ingeniería en Mantenimiento Automotriz como material didáctico para

realizar prácticas de aprendizaje y poder adquirir nuevos conocimientos

en este tipo de sistemas que se han desarrollado para los motores Diesel.

1.3.- Formulación del Problema

Carencia de Motores Diesel con el sistema “Common Rail” en el

taller de la Carrera.

6

1.4.- Delimitación de la Investigación

1.4.1. Temporal

La presente investigación se desarrollará en el periodo desde el mes de

Julio del 2012 hasta el mes de Marzo del 2013.

1.4.2. Espacial

La investigación se desarrollara en la provincia de Imbabura, ciudad de

Ibarra, Universidad Técnica del Norte, FECYT, Talleres de carrera de

Ingeniería en Mantenimiento Automotriz.

1.5. Objetivos

1.5.1.- Objetivo General

ELABORACIÓN DE MÓDULO DIDÁCTICO DEL SISTEMA COMMON

RAIL DEL MOTOR MAZDA BT 50 WL-C 2.5 CRDi DIESEL.

1.5.2.- Objetivos Específicos

Elaborar un marco teórico- científico que sustente el proyecto, a

través de la investigación Bibliográfica acerca del funcionamiento

de motores de combustión interna diesel sistema de inyección

“Common Rail”.

Implementar un motor Mazda BT 50 Diesel en el Taller de la

Carrera.

7

Realizar varias pruebas de emisiones en este tipo de motores

Diesel con sistema “Common Raíl”.

Elaboración y socialización de un módulo sobre el sistema

“Common Rail” de un motor Mazda BT 50 Diesel con los

estudiantes de los últimos niveles de la carrera de Ingeniería en

Mantenimiento Automotriz.

1.6.- Justificación

Las razones de nuestra investigación sobre el tema es fortalecer la

educación en nuestro medio, con aportes científicos, nuevas tecnologías,

para beneficiar a toda la comunidad Universitaria principalmente a los

compañeros de la Carrera de Ingeniería en Mantenimiento Automotriz

quienes contaran con un motor Mazda BT 50 Diesel con un sistema

“Common Rail” y a la vez con un módulo que contendrá toda la

información sobre la “Riel Común·” de inyectores, y Bomba de alta presión

de dicho sistema.

Con el desarrollo de este proyecto, se solucionará en una pequeña parte

la falta de material didáctico sobre nuevos sistemas de inyección diesel

que hoy en día existen en el parque automotriz.

Por tal razón la investigación que se realizará será de mucha utilidad para

los estudiantes, docentes ya que les ayudará a tener una guía de nuevos

conocimientos con las nuevas tecnologías que existen en el parque

automotriz en lo que es el sistema “Common Raíl”.

Para poder realizar este proyecto se procederá a la adquisición de un

motor Mazda BT 50 Diesel para realizar todo el estudio necesario sobre el

8

sistema “Common Rail”, del cual nosotros realizaremos la investigación de

los que es la “Riel Común”, los inyectores y la Bomba de Inyección.

Esta investigación se realizará con el propósito de que la Carrera de

Ingeniería en Mantenimiento Automotriz vaya relacionándose y

familiarizándose con los nuevos sistemas de alimentación de los motores

diesel y su desarrollo, así como también conociendo más de los avances

tecnológicos que existen hoy en día y están a nuestro alcance.

9

CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

2.1 Fundamentación Teórica

(Bosch, Manual Tecnica del Automovil, 2005) El Sistema Common Rail

(CRS), este es un control electrónico del Sistema de inyección que

representa un gran paso en el desarrollo de los motores Diesel. El actual

sistema Common Rail Bosch incorpora la más nueva tecnología empleada

en sistema de inyección electrónica.

En este tipo de sistema, la presión y la inyección de combustible están

divididas, lo que quiere decir que la bomba produce la alta presión que

está a disposición para todos los inyectores a través de un tubo

distribuidor común, que puede ser controlada de la revolución del motor.

La presión del gasoil , de inicio y de fin de inyección son calculados por la

unidad de comando a partir de los datos obtenidos de los diversos

sensores instalados en el motor, lo que proporciona excelente

desempeño, bajo ruido y la mínima emisión de gases contaminantes.

Este sistema puede ser instalado en autos de pasajeros hasta camiones y

buses. Representan un avance en potencia para las futuras aplicaciones

en motores Diesel.

10

2.1.1- Descripción del Sistema

La utilización en el diseño del "Common Rail" está con respecto a los

sistemas de inyección gasolina pero adaptadas correctamente a las

características de los motores diesel de inyección directa.

El "Common Rail" significa "tubo de inyección", es decir tiene un parecido

del sistema de inyección gasolina. La diferencia entre ambos sistemas

viene dada por el funcionamiento con presiones mayores de trabajo en los

motores diesel, constan de 1350 bar que puede desarrollar un sistema

"Common Rail" a los 5 bares menos. Que desarrolla un sistema de

inyección gasolina.

Figura. 1 Sistema Common Rail de Bosch

Fuente: (Bosch, 2007)

11

2.1.2.- Funciones

En la inyección por acumulador "Common Rail" tiene una mayor facilidad

de adaptación del sistema de inyección al funcionamiento motor, en

comparación con los sistemas movidos por levas (bombas rotativas).

Esto es conseguido porque se encuentra separadas la generación de

presión y la inyección. La presión de inyección se genera libremente del

régimen del motor y del caudal de inyección. El gasoil para la inyección

está dispuesto en el acumulador de combustible de alta presión "Rail", la

(UCE) calcula campos característicos programados, al inicio de inyección

y presión de inyección, y el inyector (unidad de inyección) trabajan con

las relaciones en cada uno de los cilindros del motor, a través de una

válvula electrónica de control.

El sistema Common Rail ofrece una flexibilidad en lo relativo a la

adaptación de la inyección del motor, esto se consigue mediante:

Elevada presión de inyección de hasta aprox. 1600 bares, en el

futuro de 2000 bares.

Presión de inyección adaptada al estado de servicio (200….2000

bares).

Comienzo variable de la inyección.

Posibilidad de efectuar varias inyecciones previas y posteriores

(pueden efectuarse incluso pos inyecciones muy retardadas).

De esta forma, el sistema Common Rail conduce a incrementar la

potencia específica y disminuir el consumo de combustible, la emisión de

ruidos y a la expulsión de sustancias nocivas de los motores Diesel.

12

El Common Rail se ha convertido hoy en día en el sistema de inyección

directa más utilizado e implementado en los motores Diesel modernos.

Como también el tubo preestablece el flujo de inyección, la (UCE)

calcula datos a partir de los requerimientos característicos programados,

al momento de inyección y la presión de inyección, el inyector realiza el

trabajo en cada cilindro del motor, a través de una electroválvula.

En la inyección “Common Rail” se puede controlar individual del adelanto

de tiempo y del caudal, estableciendo el control exacto de la combustión

en cada una de las bases de cilindro por cilindro.

La presión de inyección puede ser modificada sobre una amplia oferta de

valores según las condiciones de funcionamiento del motor:

A ralentí y en baja carga, las bajas presiones de la inyección son

de 200 bares permitiendo conseguir valores de inyección bajas y el

ajuste muy exacto de la cantidad de gasoil inyectado.

En plena carga completa, las presiones altas de la inyección

(aproximadamente 1300 – 1600 bares para sistemas CRDI de 1ra

generación; 1750 bares para 2da generación; 2050 bares para 3ra

generación) aseguran la atomización muy fina del combustible.

En consecuencia el trabajo del sistema Common Rail es controlar la

inyección del gasoil en el momento exacto y con el flujo y presión

adecuados al funcionamiento del motor.

2.1.3.- La inyección de combustible

Cuando se inyecta gasoil, se absorbe del riel a alta presión y se inyecta

directamente al cilindro, todo cilindro tiene un propio inyector, el inyector

13

consta de una válvula solenoide que recibe el comando de apertura desde

la UCE, mientras permanece abierto, se inyecta gasoil en la cámara de

combustión de los cilindros.

2.1.4.- Funciones básicas del sistema

Las funciones primarias de un sistema "Common Rail" es la de controlar

la inyección del gasoil en el momento exacto y con el flujo y presión

adecuados al funcionamiento del motor.

2.1.5.- Funciones adicionales del sistema

Las funciones que se adicionan en este sistema sirven para la reducir las

emisiones de los gases de escape y del consumo del gasoil, o bien

también sirven para aumentar la seguridad y el confort. También estas

funciones son: los gases de escape retroalimentados (sistema EGR),

entre otros.

El sistema con CAN BUS hace que el intercambio de información con

otros sistemas electrónicos del vehículo este es un interrelación de

diagnóstico que permite al realizar la chequeos del vehículo, la evaluar

datos del sistema almacenado en un memoria.

2.1.6.- Comportamiento del Sistema

En los sistemas de inyección como son bombas rotativas o en línea la

generación de presión, la dosificación del gasoil así como la distribución

van unidos en el mismo dispositivo esto tiene consta de unos

inconvenientes:

14

- Al momento de la inyección la presión aumenta junto con el nº de

revoluciones y el flujo de inyección.

En el proceso la inyección aumenta la presión de inyección, pero al final

de la inyección reduce otra vez hasta el valor de la presión que cierre de

inyector. Estas consecuencias son:

- Los flujos de inyección chiquitos se inyectan con bajas presiones y la

presión punta es más del doble que la presión de inyección media.

Analizando los datos que obtuvimos esto nos dice que a revoluciones

bajas el motor no entrega todo su potencial por tener una presión baja de

inyección y altas revoluciones la presión de inyección es mayor que la

requerida.

Figura. 2 Curvas de Inyección

Fuente: (Bosch, 2007)

Lo mencionado en anteriores partes eso no sucede con el sistema

"Common Rail" ya que este sistemas la generación de presión está

distanciada de la dosificación y de la inyección del gasoil, esto tiene un

favorable sistema ya que no depende dependa del nº de revoluciones y

15

así conseguir una presión de inyección constante. Se puede decir que

también el grado de libertad en el momento de adelanto o retraso de la

inyección es mucho más grande, lo que hace el "Common Rail" ya que es

uno motores muy elásticos que desarrollan todo su potencial en todas de

revoluciones que se vayan dando.

2.1.7.- Estructura del Sistema

La adaptación de un sistema Common Rail se divide en dos partes

fundamentales la parte que suministra el gasoil a baja presión y la que

suministra el gasoil a alta presión.

Figura. 3 Sistema de Combustible

Fuente: (Bosch, 2007)

La parte de baja presión consta de:

- Depósito de combustible con filtro previo.

- Bomba previa.

- Filtro de combustible.

16

- Tuberías de combustible de baja presión.

La parte de alta presión consta de:

- Bomba de alta presión con válvula reguladora de presión.

- Tuberías de combustible de alta presión.

- Rail como acumulador de alta presión con sensor de presión del Rail,

válvula limitadora de la presión y limitador de flujo.

- Inyectores.

- Tuberías de retorno de combustible.

(Toyota, 2005) Así como también los nuevos motores diesel Toyota,

Mazda, Volkswagen, Hyundai, Nissan, incorporan las más modernas

tecnologías para proporcionar desempeño y consumo de combustible

adecuados a la utilización de un vehículo manteniendo los niveles de

emisiones de contaminantes más bajos posibles.

Figura. 4 Motor Toyota Hilux Diesel 2.5 D-4D GX

Fuente: (Toyota, 2005)

17

El sistema “Common Rail” de Toyota usa una bomba de combustible de

alta presión que alimenta a un tubo único (Common rail), que distribuye el

combustible a presión asía los inyectores.

Al momento captar la señal enviada por la Unidad de Control electrónico

del motor (ECU),el inyector se abre y el combustible es inyectado a alta

presión en el cilindro, comparado con los motores diesel anteriores con

bomba inyectora y presión de inyección variable con la rotación del motor,

el “Common Rail” diesel inyecta combustible siempre a alta presión ,e

incluso en rotaciones bajas .La alta presión del combustible combinado

con los orificios del inyector de diámetro igual al de un cabello, resulta que

el gasoil entra la cámara de combustión totalmente pulverizado, el

combustible en forma de niebla permite alcanzar elevada eficiencia en la

quema del combustible inyectado.

Figura. 5 Circuito “Common Rail” de Toyota

Fuente: (Toyota, 2005)

18

Figura. 6 Esquema del sistema “Common Rail” de Toyota

Fuente: (Toyota, 2005)

Figura. 7 Inyector

Fuente: (Toyota, 2005)

Para controlar la cantidad de combustible inyectado y en el tiempo de

inyección, se utiliza una Unidad de Control Electrónico del motor (ECU) de

32 Bit con alta velocidad de procesamiento de datos recolectados por los

sensores de temperatura, rotación y posición de acelerador entre otros.

19

La inyección directa: en los motores con inyección indirecta el combustible

es inyectado en una pre-cámara, luego de la auto-ignición del diesel la

llama avanza hasta el cilindro donde tiene lugar a la combustión principal

en el motor diesel con inyección directa el combustible es inyectado

directamente a la cámara de combustión dentro del cilindro del motor lo

que hace más eficiente la combustión y reduce el consumo de

combustible y las emisiones de las partículas sólidas y monóxido de

carbono (CO).

2.1.8- Funcionamiento

El gasoil que se almacena en el tanque de combustible a baja presión es

succionado por una bomba de transferencia accionada eléctricamente y

enviado a una bomba secundaria, en este caso, de alta presión que

inyecta el gasoil a presiones que pueden cambiar desde unos 300 bar

hasta 1500 y 2000 bar al cilindro, según las características de

funcionamiento. En los motores diesel de Toyota se inyecta el gasoil con

una presión de 2000 bar.

El conducto común ser refiere a una tubería o "rampa" de la que parte

varias ramificación de tuberías para cada inyector de cada cilindro.

La ventaja principal en este sistema es que puede controlar el suministro

de gasoil electrónicamente permitiéndonos así poder realizar pre-

inyecciones antes de la inyección principal con lo cual preparáramos una

mezcla para una óptima combustión. Esto nos permite reducir el nivel

sonoro y un mejor rendimiento del motor.

20

“Common Rail”, tiene como significado a un “Tubo Común”, cuyo

concepto es un tubo que acumula el combustible a alta presión, que es

común para todos los inyectores.

Figura. 8 “Common Raíl”

Fuente :(Varios, 2012)

El sistema de inyección por acumulador "Riel Común" tiene una

flexibilidad destacada para la adaptación del sistema de inyección al

funcionamiento del motor, en relación con los sistemas propulsados por

levas (bombas rotativas). Esto se realiza debido a que está separada la

iniciación de presión como así también la inyección. La presión de

inyección se realiza separada del régimen del motor y del caudal de

inyección. El gasoil para realizar la inyección está en el acumulador de

combustible de alta presión de la "Riel".

El conductor establece el flujo de inyección, la unidad de control

electrónica (UCE) calcula los campos característicos programados, el

momento de la inyección y con inyección presión, y el inyector (unidad de

inyección) está realiza las funciones en cada uno de los cilindros del

motor, mediante una electroválvula controlada.

21

Figura. 9 Sistema de inyección Common Raíl de Bosch

Fuente: (Bosch, 2005)

2.1.9.- Sensores Principales del Sistema “Common Raíl”

Sensor CKP o de régimen este sirve para la sincronización de las

inyecciones en los ciclos del motor.

Sensor CMP o de fase este sirve para distinguir los cilindros

gemelos (p.ej. el 2 y el 3) para ver en cuál de ellos está en

compresión y cuál en escape, para inyectar el gasoil en el cilindro

que corresponde.

Sensor del pedal de acelerador, este se instala para determinar la

carga necesaria por el conductor y según la pendiente.

Sensor RPS o de presión de Rail, este detecta la presión en cada

instante.

22

2.1.10.- Sensores Secundarios del Sistema “Common Rail”

Sensor ECT o de temperatura del motor este sirve para compensar

en el arranque en frío.

Sensor de temperatura del gasoil esta para compensar con gasóleo

muy caliente.

Sensor MAF está para controlar el funcionamiento del EGR o la

Recirculación de gases de escape.

Sensor MAP o presión de admisión del colector, este detecta la

sobrealimentación del Turbo.

2.1.11.- Actuadores Principales del Sistema “Common Rail”

Inyectores hidráulicos de mando electromagnético, o piezoeléctrico.

Regulador de presión del rail.

Regulador de caudal de entrada a la bomba de alta presión.

2.1.12.- Actuadores Secundarios del Sistema “Common Rail”

Electroválvula de regulación del EGR.

Relé de control de los precalentadores.

Mariposa de parada.

2.1.13.- Tubo acumulador de alta presión o “Riel Común”

Figura. 10 Tubo Acumulador

Fuente: (Bosch, 2005)

23

1. Common Raíl 4. Válvula de seguridad

2. Sensor de presión 5. Retorno de combustible

3. Entrada de combustible

El tubo que acumula la presión elevada de gasoil está elaborado de acero

forjado y tiene la misión de almacenar el combustible necesario para la

inyección a todos los cilindros bajo la alta presión.

También, mediante de su gran volumen, realiza las variaciones de presión

generadas por la bomba de alta presión y por el proceso de inyección.

En el tubo acumulador de alta presión (Raíl), están las conexiones de la

bomba de alta presión, los tubos de alta presión de los inyectores, el

retorno de combustible, la válvula de seguridad y el sensor de presión de

combustible.

La cantidad de combustible que se entrega en el Common Raíl está

permanentemente lleno de gasoil a alta presión. Cuando el gasoil es

inyectado hacia la cámara de combustión en el tiempo de inyección, la

presión en el tubo Raíl permanece casi constante, debido al gran volumen

del acumulador. De esta forma, las oscilaciones de presión resultan del

débito de pulsaciones de la bomba de alta presión son atenuadas, es

decir, compensadas.

El Rail tiene la función de almacenar el gasoil a alta presión. A la vez

debe amortiguar estas presiones mediante el volumen acumulado

realizando oscilaciones de presión que producidas por el fuljo de

suministro de la bomba de inyección.

La presión que se almacena o se genera en el distribuidor de combustible

común para cada uno de los cilindros se mantiene con un valor casi

permanente así como también al extraer grandes cantidades de

24

combustible. Con lo aseguramos que permanezca siempre la presión de

inyección al abrir el inyector.

La presión del combustible se mide mediante el sensor de presión de riel

y se regula al valor deseado mediante la válvula reguladora de presión.

2.1.14.- Tubo distribuidor

Este tiene la misión de alimentar con la misma masa de combustible a

todos los inyectores del motor y retornar el combustible, estos se

encuentran en la culata del motor.

Figura. 11 Tubo Distribuidor

Fuente: (Bosch, 2005)

2.1.15.- Estructura

El conducto común en forma de tubo puede estar diseñado de diferentes

formas en función de las diferentes condiciones de montaje del motor.

Ofrece posibilidades del montaje del sensor presión del conducto común y

la válvula limitadora de presión o la válvula reguladora de presión.

25

´

Figura. 12 Estructura del Sistema Common Rail

Fuente: (Slideshare, 2012)

(Hermogenes, 2001) El combustible comprimido por la bomba de alta

presión se dirige a la entrada del conducto común a través de la tubería

de alta presión de combustible, desde allí se distribuye a cada uno de los

inyectores, (de ahí el concepto de “Common Rail” es decir conducto

común).

La presión del combustible se mide mediante el sensor de presión del

conducto común y se regula al valor deseado mediante la válvula

reguladora de presión.

La válvula limitadora de presión se utiliza en función de los requisitos del

sistema como alternativa a la válvula reguladora de presión, y tiene como

tarea mantener la presión del combustible del conducto común a su valor

máximo admisible, el combustible sometido a elevada compresión es

conducido del conducto común a los inyectores a través de la tubería de

alta presión.

El volumen existente en el conducto común está lleno continuamente con

combustible sometido a presión, la comprensibilidad del combustible

obtenida gracias a la elevada presión se utiliza para conseguir un efecto

26

de acumulación, al tomarse el combustible del conducto común para

efectuar una inyección.

La presión existente en el acumulador de alta presión se mantiene

prácticamente constante incluso en caso de tomar volúmenes más

grandes de combustible.

Figura. 13 Riel Común

Fuente: (Slideshare, 2012)

2.1.16.- Inyectores para el Sistema “Common Rail”

Los inyectores que se utilizan en los sistemas Common-rail son activados

electrónicamente a diferencia de los que venían en los autos de bomba

rotativa que inyectan el gasoil de forma mecánica. Con esto se tiene una

precisión a la hora de inyectar el gasoil y se simplifica el sistema de

inyección.

27

Figura. 14 Inyectores Common Rail

Fuente:(Varios, Inyectores Common Rail, 2012)

Figura. 15 Estructura de un Inyector

Fuente: (Slideshare, 2012)

Esquema de un inyector: 1.- retorno de combustible a deposito; 2.- conexión eléctrica 3.- electroválvula; 4.- muelle; 5.- bola de válvula; 6.- estrangulador de entrada: 7.- estrangulador de salida; 8.- embolo de control de válvula; 9.- canal de afluencia; 10 aguja del inyector; 11.- Entrada de combustible a presión; 12.-

cámara de control.

2.1.17.- Estructura

Las partes o segmentos del inyector se dividen en tres bloques

funcionales:

28

El inyector de orificios.

El servosistema hidráulico.

La electroválvula.

2.1.18.- Funcionamiento

El funcionamiento del inyector podemos dividirle en cuatro partes de

servicio, con el motor en funcionamiento y la bomba de alta presión

funcionando.

Inyector cerrado (con alta presión presente).

El inyector abre (comienzo de inyección)

Inyector totalmente abierto.

El inyector cierra (final de inyección).

Si el motor no está en marcha la presión de un muelle mantiene el

inyector cerrado.

* El Inyector cerrado (condición reposo): La electroválvula no se activa

(estado de reposo) y por tal motivo tenemos cerrado el estrangulamiento

de salida lo que hace que la presión del gasoil sea igual en la cámara.

* El inyector abre (comienzo de inyección): El inyector lo tenemos en

posición de reposo. La electroválvula se activa con la llamada corriente de

excitación la cual sirve para la apertura rápida de la electroválvula.

* Inyector abierto: El émbolo de mando alcanza su máximo estado

superior y permanece allí sobre un volumen de gasoil de efecto

amortiguador.

* El inyector es cerrado (final de inyección): Esto sucede cuando deja de

funcionar la electroválvula, el inducido presiona hacia abajo por la fuerza

29

que ejerce el muelle de válvula y la bola cierra el estrangulador de salida

de gasoil.

Figura. 16 Inyector

Fuente: (Varios, Inyectores Common Rail, 2012)

2.1.19.- Bomba de alta presión

2.1.20.-Funciones

Esta bomba tiene la función de entregar y a la vez de poner siempre a

disposición suficiente gasoil comprimido, en todas las necesidades de

servicio y durante toda la vida útil del vehículo. Esto implementa el

mantenimiento de la reserva de gasoil necesaria para un proceso más

rápido de arranque y un aumento instantáneo de presión en el riel.

La bomba de alta presión genera permanentemente la presión del sistema

para el acumulador de alta presión, esta se acciona mediante el motor,

mediante el acoplamiento, la bomba se lubrica con su propio combustible.

Esta bomba que genera la alta presión encuéntranos con

interrelacionada entre la parte de presión baja y la parte de alta presión.

La bomba produce contantemente la presión del sistema para el

acumulador alta presión (Raíl). Por tal situación, en relación con sistemas

de inyección convencionales, ya no necesitamos que el combustible tenga

30

que ponerse a disposición "altamente comprimido" especialmente para

cada proceso de inyección en particular.

La bomba de alta presión está montada exactamente en el mismo lugar

del motor diesel que las bombas de inyección rotativas anterior. La bomba

es puesta en funcionamiento con el motor, mediante un acoplamiento,

como es un piñón, una cadena o correa dentada, con 3000 rpm como

máximo.

2.1.21.- Bomba Common Raíl

2.1.22.-Descripción

El eje de accionamiento y de transmisión, conjunto de leva para esta

bomba, se sustituye por un eje con una parte excéntrica conectada a las

varillas de empuje.

Este excéntrico es girado por el eje transmisión de la bomba. Su forma

redondeada específica, está diseñada para conducir el movimiento de la

barra de empuje y generar alta presión.

Para los motores que requieren tasas sustanciales de flujo, la bomba está

equipada con tres émbolos angularmente colocados a 120 grados entre

sí. Para los motores que necesitan un caudal menos sustancial, una

solución, dos émbolos vienen adoptados con los pistones situados

angularmente a 180 grados.

Puesto que la bomba ya no establece la inyección procedimiento es

posible extender la fase de bombeo para reducir la unidad de esfuerzo de

torsión, vibración y ruido.

31

Las diferencias más significativas de las bombas rotativas electrónicas

son los siguientes:

• El excéntrico.

• La forma de árbol de transmisión.

• El número de émbolos.

• Rodamientos de rodillos reemplazados por cojinetes de fricción.

• Mayor capacidad de bombeo por revolución.

• Mayor velocidad de rotación.

• Bomba de dimensiones reducidas.

• Transferencia de la bomba como una opción.

Figura. 17 Bomba Common Raíl

Fuente: (Bosch, 2005)

32

2.1.23.-Funcionamiento

(Arpem, 2013) Una bomba de transferencia pasa gasóleo a través del

filtro, de una bomba de alimentación en el tanque de combustible y pone

el combustible a presión. En el primer caso, el principio de bombeo

emplea el concepto de transferencia hacia la bomba. El funcionamiento y

características son casi los mismos que para cualquier modelo. La única

diferencia importante es en el que se coloca en la parte frontal y

directamente ya no dentro de la carcasa de la bomba misma.

Un regulador de presión de alimentación esta interna en la bomba, que se

necesita cuando se utiliza una bomba de transferencia.

1. Cuerpo de transferencia de la

bomba

2. Platinos x4

3. Disco de distribución

4. Rotor

5. Cuerpo de alta Presión

6.Pista

33

Figura. 18 Despiece de Bomba

Fuente: (Bosch, 2005)

2.1.24.-Principio de Bombeo

La bomba es accionada por la correa, cadena o una unidad de Oldham

como se muestra en el diagrama abajo (12). El par de transmisión es

enviado a través de eje de accionamiento (13) a la excéntrica, y leva (7).

En el diagrama de la leva (7) está en posición de reposo, con sus caras

planas tocando las varillas de empuje (6).

La leva se considera que está en un puesto de trabajo cuando una de las

caras curvadas actúa sobre una de las varillas de empuje. Esta varilla de

empuje impulsa émbolo del pistón (3) y comprime resorte (4). La cantidad

de combustible comprimido en el recorrido del pistón está representada

por la figura 2 en el diagrama de carga hidráulica.

34

Figura. 19 Sección de la Bomba

Fuente: (Bosch, 2005)

1. Cabeza de cilindro 7.Cámara 13.Eje impulsor

2. Válvula de Descarga 8. Cuerpo de la Bomba

3. Pistón Émbolo 9.Entrada de la Válvula

4. Resorte de pistón 10.Cabeza de Cilindro

5. Copa resorte retráctil 11.Disco de Identificación

6. Varilla de Empuje 12.Oldham drive

2.1.25.-Válvulas de entrada y salida

La apertura y cierre de las válvulas depende los movimientos de los

pistones del émbolo, como sigue:

• En la fase de expansión, en el descenso el pistón genera un vacío que

hace que la válvula de entrada abra, causando así el llenado de la cámara

de compresión. A la vuelta, la válvula de salida permanece en su asiento

desde la presión real detrás de ella que es igual a la barandilla presión.

35

• En la fase de compresión, la entrada de la válvula se cierra como el

pistón creciente, pone el combustible en la cámara bajo presión y por lo

tanto empuja la válvula en su asiento. La válvula de descarga se abre

cuando la presión de la cámara se convierte mayor que la presión del

carril.

Figura. 20 Close up de las válvulas

Fuente: (Bosch, 2005)

2.1.26.- Ventajas del sistema 1 – La de mejora la formación de la mezcla aire combustible para

conseguir una mejor combustión.

2 - La presión que se necesita para la inyección podemos elegir

libremente dentro de un campo muy amplio.

3 - Al iniciarse la inyección, la cantidad de gasoil que será inyectado

también puede elegirse libremente.

4 – Este es más flexible cuando cambiamos las condiciones en las que va

a funcionar el motor.

5 – Este requiere menos potencia al motor para el funcionamiento.

6 - Tiene un sistema simplificado a diferencia de otros.

7 – Contiene un sistema modular.

36

8 – Tiene una mayor precisión del mando de la inyección, es decir en el

adelanto y durante la inyección.

9 - Funcionamiento con regímenes del motor elevados 6000 RPM.

10 – Consta de un aumento progresivo del par y de la potencia

suministrada por el motor.

11 - Reducción de los consumos de combustible.

12 - Reducción de las emisiones contaminantes.

13 - Reducción del ruido del motor en general.

14 - Mejora en la facilidad de conducción.

2.2.- Módulo de Enseñanza

La definición de módulo de enseñanza podemos decir que es una

propuesta organizada de elementos o partes instructivos de información

para que los alumnos(a) desarrolle aprendizajes específicos en torno con

un determinado tema o sistema.

Los elementos instructivos básicos que componen un módulo debe incluir

son:

Los objetivos de aprendizaje

Los contenidos a adquirir

Las actividades que el alumno ha de realizar

La evaluación de conocimientos o habilidades

Según el escritor García Francisco (2009) en su obra Modelos Didácticos

como Instrumentos de Análisis tomo 5 dice: “Un módulo se forma por

capítulos o unidades. Estas se pueden organizar de varias formas. Las

dos formas son las básicas para estructurar un módulo ya sea en

secciones o unidades, las dos sirven para una organización en torno a

una información de contenido (por ejemplo, un módulo se puede

37

estructurarse por épocas o periodos, o también se puede organizar un

módulo por niveles de aprendizaje.

También podemos decir que los módulos para la enseñanza son

estructuras organizadas (como también son las secciones, las unidades

didácticas, o los diseños curriculares) de los distintos elementos del

currículo: los objetivos, los contenidos, metodología y evaluación.

En definitiva, el objetivo real para la enseñanza y aprendizaje los módulos

deben tener operatividades y presentados al alumno a través de

materiales didácticos también conocidos como “Materiales Curriculares”.

El conocimiento implicado en cada módulo es enseñado y aprendido a

través de los materiales didácticos. Por lo tanto, en la práctica a veces se

tiende a confundir los módulos con materiales didácticos, aunque en

efectos teóricos sea necesario separarles.

2.2.1.- Modelos Didácticos

2.2.2.- Modelo Didáctico Tecnológico.

Para García Francisco (2003) en su obra Modelos didácticos como

instrumentos de Análisis tomo 1 dice: “La metodología utilizada por el

modelo didáctico tecnológico, está acorde a los métodos de las

disciplinas. Las actividades que combinan la socialización y las practicas,

periódicamente en forma ordenada del descubrimiento dirigido a

estudiantes (y en ocasiones de descubrimiento espontaneo).

38

La incidencia del profesor consta de la exposición y en la dirección de las

actividades de la clase además del mantenimiento del orden.”

La recolección de una introducción más “Moderna” para el estudiante con

lleva la incorporación a los contenidos estudiantiles de aportaciones más

recientes de conocimientos científicas, o también conllevan conocimientos

no estrictamente disciplinares, vinculados a problemas sociales y

ambientales de actualidad.

También se integra la manera para enseñar varias formas metodológicas

o técnicas concretas, procedentes de las disciplinas.

Como a la vez se deposita una confianza en la aplicación de esos

métodos que va a repercutir en el estudiante el aprendizaje de aquellas

conclusiones ya previamente diseñadas por los científicos.

Con esto conseguimos una curiosa relación entre contenidos disciplinares

y metodologías “Activas”, que por encima de su carácter “Dual”, es decir,

esa mezcla de una tradición de disciplina y del activismos, encuentra

cierta coherencia en su aplicación, satisfacción por lo demás diversas

expectativas del profesorado y de la sociedad.

Al momento de la prueba se puede ver las adquisiciones disciplinarias de

los estudiantes, también se puede decir que hay una intriga por

comprobar la información de otros nuevos aprendizajes relacionados con

los procesos metodológicos empleados.

39

2.2.3.- Módulo Didáctico Instruccional

Un módulo instruccional podemos decir que es un instrumento didáctico

que contiene todas las partes que son de muy necesarios para el

aprendizaje de nuevos conceptos y habilidades al ritmo de/la alumno(a) y

sin el elemento presencial continuo del profesor.

Es necesario y obligatorio poseer un criterio teórico y práctico al crear o

diseñar módulos instruccionales, por ello utilizamos los métodos que se

manejan para la creación de los mismos materiales, la metodología del

Diseño Instruccional. Esto se discutirá más adelante. También decimos,

el creador instruccional es la persona que tiene la información para la

creación de módulos instruccionales. Pero cabe recalcar, siempre y

cuando el cumpla con los requisitos metodológicos necesarios y

correctos, cualquier persona también puede crear un módulo instruccional

de información.

Un módulo didáctico instruccional a parte de contener conceptos de un

marco teórico consta de un diseño instruccional.

2.2.4.- El Diseño Instruccional (DI)

Es un proceso fundamentado en teorías de disciplinas académicas y

prácticas, que tiene el efecto de maximizar la compresión, uso y

aplicación de la información, a través de estructuras sistemáticas,

metódicas y pedagógicas.

40

En una respuesta más simple, el DI es una método de estrategia

pedagógica, que nos sirve de referencia para producir una variedad de

materiales educativos, asegurándose así la calidad de aprendizaje.

Una fases de DI: consta de un armazón procesal sobre el cual se genera

la instrucción de forma sistemática las partes del DI que son.

- Análisis, Diseño, Desarrollo, Implantación e Implementación, Evaluación.

2.3.- Posicionamiento Teórico Personal

El sistema “Common Rail” desde nuestro punto de vista es hasta el

momento uno de los mejores avances tecnológicos que la industria

automotriz diseño para la implementación en los vehículos de motores

Diesel, este nuevo sistema se base en el sistema de motores a gasolina,

como sabemos este sistema fue por primera vez aplicado en la marca

Fiat, el primer vehículo diesel en el que apareció fue en el Croma TDi en

1986, luego de irme mejorando este paso a manos de Bosch que es el

encargado hasta la actualidad de distribuir este sistema a todas las

marcas automotrices para implementar en su vehículos , este ha

mejorado la combustión en los autos ya que tiene una mejor distribución

del combustible en cada uno de los cilindros ya que consta de una riel que

facilita esta repartición de gasoil de acuerdo a la necesidad del vehículo,

todo esto es correctamente dirigido por una computadora, en el campo

ambiental este tipo de sistema es muy generoso porque tiene bajos

niveles de contaminación gracias a su excelente combustión y a la ves

mejora el rendimiento del motor y produce un ahorro de combustible para

los dueños de los vehículos, este ha tenido buena acogida en campo

automotriz por su beneficios en brinda a la sociedad.

41

2.4.- Glosario de Términos

ABS.- AntiBlock Brake System este es un sistema de antibloqueo de

ruedas, dispositivo que se diseña para dar adherencia a los neumáticos

durante el frenado.

Bit.- Binary Digit (digito binario), un bit es un digito del sistema de

numeración binario.

Bomba de alta presión.- es un dispositivo mecánico que tiene la función

de aumentar la presión de un fluido en un sistema.

Common Rail.- conducto común, riel común, rampa de inyección.

Caudal.- es una cantidad de o líquido que pasa con respecto al tiempo.

Normalmente identifica el fluido o volumen que pasa por un área dada

con la relación al tiempo.

Cilindro.- es un recinto donde se desplaza el pistón.

CRS. - Common Rail System.

CRDI.- Siglas según el fabricante del automóvil (Common Rail Direct

Inyección).

Electroválvula.- es una válvula electromecánica, creada para controlar el

flujo de un fluido mediante un conducto como puede ser una tubería o

cañería.

Flujo.- Cantidad de una sustancia, una radiación, etc., que atraviesa una

superficie en una unidad de tiempo.

Gases de Escape.- esto se refiere a los gases de escape al material en

forma de gas evaporado que ya no tiene utilidad y que se produce como

consecuencia al proceso de combustión.

42

Inyección.- es un proceso mediante él se hace fluir un líquido o material

viscoso por medio de una cañería o un conducto para un determinado fin.

Interfaz de Diagnostico.- es un protocolo de comunicación entre el

vehiculó y el scanner.

Inmovilizador electrónico.- es un sistema electrónico antirrobo. Se

activa al momento de quitar la llave de contacto y funciona conjuntamente

con la unidad de control del motor.

Inyectores.- es un elemento utilizado para bombear fluidos utilizando el

efecto Venturi y entregar combustible en el cilindro del motor.

Memoria.- dispositivo encargado de almacenar información, códigos de

un vehículo.

Ralentí.- es el giro mínimo de revoluciones por minuto (giros o vueltas por

minuto) a las que se ajusta un motor de combustión interna en estado de

parqueo.

Sistema EGR.- es una válvula que sirve para la recirculación de gases de

escape, fueron diseñadas, para traer gases del múltiple de escape, hacia

el (múltiple de admisión) manifold de admisión.

Sistema CAN BUS.- es un sistema de conexión que desarrollado Bosch

para el intercambio de información entre unidades del vehículo.

Sensores.- es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas y

químicas, y transformarles en variables eléctricas.

UCE.- unidad de control electrónico.

43

2.5.- Interrogantes de la Investigación.

1.- ¿Cómo realizar un módulo de enseñanza didáctico del sistema

Common Rail de un motor Mazda BT 50 Diesel?

2.- ¿Que finalidad se busca al realizar este tipo de documento para la

enseñanza del Sistema Common Rail de Mazda?

3.- ¿Por qué es importante socializar el documento en la carrera de Ing.

en Mantenimiento Automotriz?

44

2-6.- Matriz Categorial

DEFINICIÓN CATEGORIA DIMENSIÓN INDICADORES

Sistema

Common Rail

Es un avance

tecnológico en los

motores Diesel

que fue diseñado

por Fiat, en la

actualidad las

empresas

automotrices

utilizan el sistema

de Bosch.

Elevador de

presión

Acumulador de

combustible

Conjunto de inyectores

Sensores

y Actuadores

Es una bomba tipo

CP3

Una riel o rampa

de almacenamiento de combustible

Alimentadores de combustible a los

cilindros

Encargados de monitorear el

sistema para su buen

funcionamiento

Mejor eficiencia del

motor.

Menores

emisiones

contaminantes.

Menor consumo de

combustible.

Mejor distribución

de combustible en

los cilindros.

Módulo de

Enseñanza

Es una propuesta

organizada de los

elementos o

componentes

instructivos para

el alumno,

profesores

desarrollen

aprendizajes

específicos.

Modelos

Didácticos

Modelo Didáctico

Tecnológico

Técnicas

Concretas

45

CAPÍTULO III

3.- METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1.- Diseño de la Investigación

La presente investigación es de tipo documental por que se utilizarán

libros, documentos, fichas técnicas las cuales nos ayudará a recolectar la

información necesaria para poder desarrollar en forma correcta y

adecuada el módulo sobre la Riel Común.

Así como también la presente investigación es de tipo práctico ya que

este proyecto servirá como material didáctico para las futuras

generaciones de nuestra carrera en la universidad.

3.2.- Métodos

Para la siguiente investigación se utilizara los siguientes métodos:

Empíricos:

3.2.1. La recolección de información

Para la recolección de información nos basamos en varios manuales y

libros de mecánica a más de la Web, ya que estas fueron nuestras

fuentes de información referente a nuestro tema de investigación.

46

Teóricos:

3.2.2. Científico.- Es un proceso que con un conjunto de reglas o pasos

que indican el procedimiento para obtener una investigación con los

resultados que sean aceptados como válidos por la comunidad científica.

3.2.3.- Tecnológico.- Este tipo de investigación en las carreras de la

ingeniería tienen un proceso de características que la involucran en forma

instantánea con las innovaciones tecnológica, lo cual indica que las

instancias de promoción inicial de los proyectos de investigación y la

evaluación de la investigación tecnológica que se puede llevar a la

utilización como un instrumento para fomentar la innovación.

3.2.4.- Analítico.- Este método será de mucha importancia en la medida

que realicemos el análisis no solamente de aspectos teóricos, científicos,

sino también de los resultados o productos que se vayan logrando en el

proceso investigativo de este proyecto.

3.2.5. Sintético.- La gran variedad de información teórica que

obtengamos necesariamente se deberá sintetizarla, sin que por ello

pierda su valor, calidad y didáctico.

3.2.6. Inductivo.-

Este método nos permitirá llegar a conclusiones de carácter general,

sobre la base de un proceso que parte del estudio de hechos particulares

al analizar las encuestas.

47

3.2.7. Deductivo.-

Este método aplicaremos partiendo de hechos generales, luego de

realizar un proceso investigativo, llegaremos a determinar, evaluar y emitir

juicios de valor de aspectos particulares al aplicar las conclusiones sobre

nuestro tema de investigación.

48

CAPÍTULO IV

4.- ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

4.1.- Introducción

El análisis e interpretación de resultados, consta básicamente de

mediciones y del diagnóstico mediante un scanner automotriz el cual nos

permitió observa e interpretar el funcionamiento del motor Mazda BT 50

WL-C CRDi Diesel.

4.2.- Mediciones con Scanner

Las mediciones que las realizamos fueron de la presión del riel de

combustible el cual tenía una presión de 43 MPa., así como también

pudimos observar fue la presión barométrica la cual tenía 14 Psi con una

señal de voltaje de 3,06 v.

Tabla 1 Mediciones con el Scanner

Fuente: Autores

49

4.2.1.- Diagnóstico 1

En este diagnóstico observamos algunos datos del motor en

funcionamiento como fue el IAT que tenía 23° C con una señal de 2.16 v y

el MAF con señal de 1.29 v pero varia con la aceleración.

Tabla 2 Datos Observados

Fuente: Autores

4.2.2.- Diagnóstico 2

Aquí observamos la temperatura del motor de 42 ° C la cual fue

aumentando progresivamente con el tiempo, así como las rpm en las que

se encontraba como también las señales del pedal y la presión

barométrica.

Tabla 3 Variacion de Datos

Fuente: Autores

50

4.2.3.- Diagnóstico 3

Variación de las ondas según el funcionamiento del motor.

Figura. 21 Motor en Ralentí

Fuente: Autores

4.2.4.- Diagnóstico 4

Figura. 22 Variación de ondas

Fuente: Autores

51

4.2.5.- Diagnóstico 5

Figura. 23 Aceleración y Desaceleración

Fuente: Autores

52

CAPÍTULO V

5.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1.- Conclusiones

El sistema common rail incorporados en los motores Mazda BT 50

WL-C 2.5 CRDi Diesel es un sistema electrónico el cual podemos

monitorearlo o diagnosticarlo mediante el scanner CARMAN en

versión 3.0 y así se podrá observar los datos del motor.

En el scanner CARMAN podemos leer y observar las presiones de

inyección así como también la presión del riel la cual nos da en

MPa, a la vez nos permite ver las gráficas mínimas y máximas de

aceleración del motor.

En los motores con sistema common rail de Bosch, al momento de

hacer un diagnóstico para los inyectores así como también para la

bomba combustible debemos realizarlos con el scanner de la

marca Bosch ya que si hace con un genérico no se obtendrá datos.

Las variaciones de funcionamiento del motor al momento de una

aceleración o de una desaceleración en el scanner se podrá

observar mediante unas graficas en forma de ondas con unos picos

como máximo.

53

5.2.- Recomendaciones

Para el diagnóstico del sistema Common Rail del motor Mazda BT

50 WL-C 2.5 CRDi Diesel se recomienda utilizar un scanner con un

software con la última actualización ya que estos motores poseen

una nueva tecnología , con ello evitaremos datos erróneos.

Al momento de realizar un diagnóstico de un sistema Common Rail

se recomienda tener conocimientos básicos para la utilización de

un scanner ya que este nos entregara datos muy exactos los

cuales debemos saber interpretarlos correctamente para realizar un

buen diagnóstico.

Cuando necesitemos programar los inyectores common rail y

revisar su funcionamiento así como también revisar de presiones

más exactas de la bomba de combustible en los sistemas Bosch

se recomienda utilizar un scanner de marca Bosch ya que este es

el único que nos permite hacer esas mediciones.

Las personas que posean algún problema cardiaco o tengan

incorporado algún elemento electrónico en su cuerpo deben

limitarse a maniobrar este sistema ya que emite un elevado campo

magnético, así como también se deber tener mucho cuidado al

momento de manipular este sistema porque posee presiones muy

altas.

54

CAPÍTULO VI

6.- PROPUESTA ALTERNATIVA

6.1.- Título de la Propuesta

“ELABORACIÓN DE UN MÓDULO DIDÁCTICO PARA LA ENSEÑANZA,

DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA COMMNO RAIL DEL MOTOR

MAZDA BT 50 WL-C 2.5 CRDi DIESEL”

6.2.- Justificación e Importancia

Considerando que la educación es la base de nuestro desarrollo

profesional y tecnológico, es el objetivo principal para la elaboración de

esta propuesta, incluyéndose de técnicas motivadoras que hacen

participes de estudiantes y docentes.

El interés principal es el de promover el cambio activo, cooperativo y

participativo para fomentar la utilización de nueva tecnología en el motor

Mazda BT 50 Diesel, de los educandos que permitan lograr avances en

los aspectos académicos, prácticos y tecnológicos.

La razón primordial por la cual se realizó este módulo didáctico es con el

fin de mejorar el conocimiento y aptitudes de los estudiantes tanto teórico

como practico aprendido en las aulas y talleres de la carrea de Ing.

Mantenimiento

Automotriz, aplicando el proyecto de la propuesta de la elaboración de un

módulo para la enseñanza e identificación de las partes y sus

55

funcionamientos de un sistema Common rail del motor Mazda BT 50

diesel.

Con la elaboración de este proyecto el aporte científico, es de dar

solución a los problemas ocasionados por la falta de material didáctico

con nuevos avances tecnológicos en la industria automotriz.

Por tal motivo la presente investigación beneficiara a los compañeros

estudiantes de la carrera así como también a sus docentes ya que podrán

contar con una guía práctica y teórica de este avancen tecnológico en los

motores de combustión interna de tipo diesel como es el sistema common

rail.

De ahí se esperara que todos los docentes se relacionen en este

propósito para alcanzar los objetivos planteados para beneficio de los

estudiantes y de la carrera.

6.3.- Fundamentación Tecnológica

Mazda (マツダ Matsuda) es una empresa que se dedica a la fabricación

de autos con su cuartel principal en la ciudad de Hiroshima, y con varias

plantas las misma que se encuentran en Nishinoura, Nakanoseki (Hofu);

y Miyoshi, Japón.

Mazda fue creado en Japón en 1920 por Jujiro Matsuda como Toyo Cork

Kogyo que esta originalmente fue diseñada para la fabricación de

herramientas y maquinaria de vehículos pesados, luego cambió a la

fabricación de autos con su primer modelo, el Mazda-Go en 1931.

La marca Mazda viene del gran Ahura Mazda, que tiene como relación

con el dios superior de Persa Zoroastrismo. Era un dios que tenía la

razón, el cual daba o concedía la sabiduría y a la vez unía al hombre con

56

la naturaleza, Mazda también hace memoria al apellido del fundador de la

Compañía, Jujiro Matsuda.

Esta marca como es Mazda tiene fábricas de ensamblaje en 21 países y a

la ves exporta a 120 países más de 35.000.000 de autos hasta el

momento consolidándose como una de las fábricas de automóviles más

prestigiosas del Mundo.

El sistema Common rail se base en la distribución homogénea de

combustible a todos los cilindros del motor, está relacionado con las rpm

(revoluciones por minuto) ya que en estado de ralentí las presiones o

varían más de los doscientos bares , en cambio cuando esta suben

aproximadamente más de 2000 rpm la presión varía desde 1650-1800

bares.

Este sistema tiene un control electrónico que es la ECU (unidad de control

electrónico), la cual mediante sensores y actuadores interactúan de forma

conjunta con la ECU y así poder tener el sistema en un correcto

funcionamiento, los inyectores de este sistema son de tipo piezoeléctricos

es decir excite una inducción de campo magnético son altamente

sensibles.

El sistema Common Rail permite una reducción de emisiones y ahorro de

combustible debido a la correcta distribución de combustible, y a la vez

nos permite tener una mayor eficiencia y rendimiento del mismo.

57

Figura. 24 Motor Mazda BT 50 Diesel

Fuente: Autores

6.4.- OBJETIVOS

6.4.1.- Objetivo General de la Propuesta

“Elaboración de un módulo didáctico para la enseñanza, sobre el

funcionamiento del sistema Common Rail del motor Mazda BT 50 WL-C

2.5 CRDi Diesel”

6.4.2.- Objetivos Específicos de la Propuesta

Identificar y localizar los nuevos componentes del sistema Common

rail de un motor Mazda BT 50 Diesel.

Conocer el funcionamiento de sus componentes mecánicos y

electrónicos del sistema Common rail.

58

Presentar y Socializar el modulo del sistema Common rail del motor

Mazda BT 50 diesel.

6.5.- UBICACIÓN SECTORIAL Y FÍSICA

La investigación del motor Mazda BT 50 diesel se realizó en los Talleres

de Mantenimiento Automotriz de la Universidad Técnica del Norte

localizada en la Provincia de Imbabura, cantón Ibarra, sector El Olivo Av.

17 Julio, la parte estudiada fue el sistema Common rail Mazda BT 50

diesel.

6.6.- DESARROLLO DE LA PROPUESTA

6.6.1.-“ELABORACIÓN DE UN MÓDULO DIDÁCTICO PARA LA

ENSEÑANZA, DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA COMMNO RAIL

DEL MOTOR MAZDA BT 50 WL-C 2.5 CRDi DIESEL”

Figura. 25 Motor Mazda BT 50

Fuente: Autores

59

Esquema de la Unidad 1

UNIDAD 1

Características del Sistema Common Rail del Motor Mazda BT 50 WL-C 2.5 CRDi Diesel

Sistema Common Rail

Alimentación de Combustible

Fuente: Autores

Generación de Presión

Regulación de la Alta Presión Baja Presión Alta Presión

Comienzo de la Inyección

Pulverización del Combustible

Inyección Previa Inyección Principal Inyección Posterior

Reducción de Gases de Escape

Ventajas sobre un Sistema Convencional

Estructura y Función de los Componentes del Sistema Common Rail del Motor Mazda BT 50 WL-C 2.5 CRDi Diesel

60

Unidad 1

CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA COMMON RAIL

DEL MOTOR MAZDA BT 50 WL-C 2.5 CRDi DIESEL

Figura. 26 Maqueta del Motor Mazda BT 50 Diesel

Fuente: Autores

61

1.- SISTEMA COMMON RAIL

El principal de los sistemas de inyección más perfeccionados y diseñados

es el sistema de inyección por acumulador Common rail (CR), la principal

ventaja del sistema Common rail son las amplias posibilidades de

variación en la configuración de presión de inyección y los momentos de

inyección, esto se consigue mediante la separación de la generación

(bomba de alta presión) y la inyección (inyectores), como acumulador de

presión se utiliza el conducto común.

Este también nos permite integrar el sistema de inyección junto con unas

funciones ampliadas en el motor diesel y obtener libertad adicional para

regular el desarrollo de la combustión.

A medida que se producen mayores revoluciones en los motores de

inyección directa, más de la energía necesaria para realizar la mezcla de

gasoil con el aire proveniente del momento requerido para la atomización

del combustible.

El trabajo es efectuado por el sistema de inyección (bomba inyectora) que

siendo un sistema de forma tradicional, se requerirá de cerca 1Kw de

energía hidráulica para la generación de 4 inyecciones de 1ms en una

revolución de la bomba.

Esta energía que requiere este proceso, realiza un considerable esfuerzo

en el sistema de distribución (del mismo que necesita la bomba inyectora),

esto además contiene como resultados sonidos y vibraciones en todo el

tren de distribución. Lo anterior mencionado va unido al requerimiento de

un sistema electrónico que se adecue a las necesidades variables tanto

62

del motor como de los requerimientos del usuario, los mismos que hacen

necesario la implementación del sistema Common Rail (conducto común)

en los vehículos diesel actuales.

El sistema está integrado básicamente en una vía “Común” que acumula

combustible a presión para todos los inyectores, la presión es controlada

por una bomba de combustible de alta presión y la inyección controlada

en cada pistón se realiza electro magnéticamente en cada inyector, la

siguiente figura muestra las partes del sistema y un esquema de posible

configuración de estos.

Figura. 27 Partes de un Sistema Common Rail

Fuente: (Braun, 2006)

La característica principal del sistema CRS es que la presión de inyección

se puede efectuar independientemente del número de revoluciones del

motor y del caudal de inyección. Este fenómeno solo se produce en el

sistema Common rail y no en los demás sistemas con levas.

Para la generación de la alta presión se procederá a utilizar una bomba

de alta presión, la cual girara independientemente del régimen y carga del

motor. La gestión electrónica es la llamada a controlar, a través de

campos característicos programados en la unidad de mando, la duración

63

de la inyección, la presión y el momento de la misma. Para ello se utilizara

una válvula electromagnética en todos los inyectores, la propia gestión

electrónica está compuesta por una lista de inyectores, actuadores como

de un sistema microprocesador encargado de realizar los cálculos

necesarios.

Figura. 28 Sistema Common Rail del Motor Mazda BT 50 Diesel

Fuente: Autores

Figura. 29 Esquema del Sistema Common Rail

Fuente: (Mazda, 2011)

Bomba de Combustible

Riel de Inyectores Inyectores

64

Esta unidad abarca los siguientes elementos:

Una unidad de control microprocesador

Sensor de revoluciones y posición angular del cigüeñal

Sensor de posición del árbol de levas

Sensor de posición del pedal del acelerador

Sensor de presión de sobrealimentación

Sensor de presión del rail

Sensor de temperatura del líquido refrigerante y del aire

Sensor de cantidad de aire admitida

Regulador de presión de aire

Regulador de presión del rail

La unidad de control electrónico es la que se encarga de reconocer en

todo momento el funcionamiento del motor, esto se debe al sensor de

posición del pedal del acelerador el cual es capaz de interpretar las

necesidades del conductor, esta unidad de mando del motor relaciona el

funcionamiento actual del motor con el deseo del conductor y, si es

urgente, interviene en la gestión de los inyectores para responder a la

solicitud del par exigido.

El sensor de revoluciones y posición angular del cigüeñal es utilizado,

conjuntamente al sensor del árbol de levas para reconocer la posición y el

par del motor, el medidor de masa de aire envía los datos a la unidad de

la cantidad de aire aspirado, para así poder adaptar la combustión a los

límites requerido por las normas de emisiones de gases.

Si a un motor se lo sobre alimenta la unidad electrónica de control utiliza

un bucle de control entre los sensores de presión de sobrealimentación y

del regulador de presión, de manera que puede mejorar tanto la respuesta

65

al requerimiento de solicitud del par motor por parte del conductor con el

cumplimiento de normativas de emisiones.

En relación con el sensor de temperatura, la unidad de control también

decide el instante de inyección y factores de corrección sobre el tiempo de

inyección, así como varios parámetros como es la inyección previa, la pos

inyección o también el tiempo necesario de pre y pos calentamiento con la

intención de evitar la emisión de contaminantes y ruidos de combustión.

Además en función del tipo de vehículo encontraremos instalados

diversos sensores extras, intercambiando datos con el resto de unidades

demando entre otros, con la intención de mejorar el confort de marcha, así

como la seguridad.

Figura. 30 UCE (Unidad de Control Electrónico)

Fuente: (Mazda, Sistema Common Rail BT 50, 2011)

66

1.1.- Sistema Electrónico de Control

La implementación de un sistema electrónico de control en motores

diesel fue requerida por la necesidad de reducir el combustible y las

exigentes normas de emisiones. Esta nueva implementación debe

controla las entradas de los sensores en los puntos críticos del motor,

también calcula parámetros de funcionamiento y las variables del motor

para que el funcionamiento este en su punto óptimo.

1.1.1.- ECM (Módulo de Control Electrónico)

El módulo electrónico está integrado por la llamada unidad procesadora

central, una memoria, software, circuitos integrados y equipos periféricos.

Los cuales deben cumplir los siguientes requerimientos para que el ECM

pueda hacerlo competitivo:

Esta debe regular gases de escape midiendo la presión de aire y

la velocidad del motor para limitar la relación aire – combustible.

Tiene que tener la posibilidad de elegir diferentes torques del motor

por parte del conductor.

Poder controlar el trabajo en cada cilindro para asegurar un

funcionamiento suave y constante.

El sistema debe protegerse de daños provocados tanto por el agua, barro

o golpes por eso su diseño es muy importante.

1.2.- Alimentación de Combustible

En todos los sistemas de inyección electrónica Common rail podemos

observar la parte de baja y la parte de alta presión.

67

La parte de baja presión está conformada por una bomba de pre

elevación de combustible, así como también por una bomba de aspiración

por engranajes. La parte de alta presión la conforman la bomba de alta

presión con sus elementos reguladores y sensores electrónicos, el rail y

los inyectores.

El funcionamiento del sistema es el siguiente:

Una vez que se conecta el encendido la bomba eléctrica de

alimentación genera la presión necesaria para elevar el

combustible desde el tanque hasta la bomba de engranajes en

caso de tenerla.

Al momento de arrancar el motor, la bomba de aspiración alimenta

la bomba de alta presión con combustible.

La bomba de alta presión ejerce la presión necesaria y regulada

por la unidad de mando, estos gracias a los sensores y actuadores

localizados sobre la misma. Una vez que se ha generado la

presión, esta queda regulada en la rampa o rail donde está

disponible para los inyectores.

Los inyectores electromagnéticos estos son alimentados por la

unidad de control, dependiendo del caudal dictaminado por la

misma como también el momento de inyección.

68

Figura. 31 Esquema de la Alimentación Common Rail

Fuente: (Mazda, Sistema Common Rail BT 50, 2011)

Las ventajas que se pueden aplicar un sistema de este tipo de inyección

puede enumerarse como:

Este no tiene dependencia de la presión de inyección con respecto

al régimen de giro del motor.

La Presión de inyección es variable en todo el aspecto posible, esta

es completamente adaptada por la unidad de mando.

Utilización de la preinyección, inyección y post-inyección.

Se adapta a las exigentes normas anticontaminantes.

1.2.1.- Baja Presión

En la parte de baja presión se comienza con el funcionamiento de la

bomba eléctrica que se localiza en general muy cerca del tanque de

combustible, al hacer contacto el relé de bomba es el encargado de

accionar, produciendo una presión previa de 3 bares. Cuando el motor no

es encendido, la unidad de mando al relé la desconexión de la bomba.

Una vez que ya se enciende el motor la electrobomba se desconecta, en

caso de incorporar bomba mecánica de aspiración.

69

Un auto de gran cilindrada y gran número de cilindros se emplea, además

de la electroválvula previa una bomba de aspiración que es movida por

medio de engranajes. Esta bomba entra en funcionamiento cuando el

motor está en marcha, puesto que su movimiento es completamente

mecánico, aspirado el gasoil a través de un mecanismo by pass,

eliminando así la acción de la electrobomba.

1.2.2.- Alta Presión

La misión de la bomba de alta presión es la de generar la presión

suficiente en todas las situaciones de carga del motor. Para el montaje de

la bomba de alta presión se utiliza normalmente la ubicación de las

bombas tradicionales anteriores. La impulsión de la bomba se encarga al

cigüeñal por medio de la correa dentada de distribución, se emplea una

bomba de émbolos con estrangulador de la zona de aspiración.

La ejecución de la alta presión del combustible se lo realiza mediante tres

émbolos decolados entre sí a 120 grados, con una absorción máxima de

potencia que produce el motor de 3,0 KW a un rendimiento de bomba

máximo. El rendimiento del sistema relacionado con las bombas

tradicionales es altamente beneficioso.

70

Figura. 32 Zona de Alta y Baja Presión

Fuente: (Mazda, Sistema Common Rail BT 50, 2011)

1.3.- Generación de Presión

La diferencia de la generación con respecto a la presión y de la inyección

se realiza con el apoyo de un volumen de acumulación, el combustible

ejercido a presión se encuentra dispuesta para la inyección en el volumen

de acumulación del Common rail.

La presión para inyección efectiva se genera mediante una bomba de alta

presión movida continuamente por el motor, esta bomba produce la

presión en el conducto común independientemente o diferente al número

de revoluciones del motor y del caudal de inyección.

Debido a la alimentación prácticamente uniforme, la bomba de alta

presión puede ser significativamente menor y con un par de

accionamiento máximo mucho más reducido que en el caso de los

sistema de inyección convencionales.

Esto comporta así mismo una reducción importante de los esfuerzos a

que se debe ver sometido al accionamiento de la bomba. La bomba de

alta presión es una bomba de embolo radiales, en el caso de los

71

vehículos industriales concebida también en parte como disposición en

serie.

Figura. 33 Generación de Presión

Fuente: Autores

1.4.- Regulación de la Alta Presión

El sistema Common rail de primera generación, la regulación de la presión

existente en el conducto común se efectúa mediante la válvula reguladora

de presión. La bomba de alta presión (versión CP1) aporta al caudal de

alimentación máximo independientemente de las necesidades del

combustible, y la válvula reguladora de presión hace refluir el combustible

suministrado en exceso al depósito de combustible.

El sistema Common rail de segunda generación regula la presión

existente en el conducto común en el lado de baja presión mediante la

unidad de

Bomba de Alimentación

Bomba de Alta Presión

Cañerías

72

dosificación, la bomba de alta presión (versiones CP3 y CP1H) debe

administrar solo el volumen de combustible precisado realmente por el

motor.

De esta forma se reduce la demanda de energía de la bomba de alta

presión y, con ello, el consumo de combustible. El sistema Common rail

de tercera generación se caracteriza por los inyectores piezoeléctricos

integrados en la tubería.

Si la presión solo puede ser ajustada en el lado de baja presión, la

reducción de la presión en el conducto común dura excesivamente en

caso de cambios de carga rápidos y negativos. La dinámica de

adaptación de la presión a las condiciones de carga modificadas es

demasiado lenta.

Este es el caso de los inyectores piezoeléctricos integrados en la tubería

debido a sus reducidas fugas internas. Algunos sistemas Common Rail

incluyen por ello una válvula reguladora de presión adicionalmente a la

bomba de alta presión con unidad de dosificación.

Con este sistema de doble regulación se combinan las ventajas de la

regulación en el lado de baja presión con el comportamiento dinámico

más favorable de la regulación en el lado de alta presión.

Otra ventaja frente a la regulación exclusivamente en el lado de baja

presión es la posibilidad de efectuar una regulación en el lado de alta

presión con el motor frio. De esta forma, la bomba de alta presión

suministra más combustible del que se inyecta, efectuándose la

regulación de la presión mediante la válvula reguladora de presión.

73

El combustible se calienta a causa de la compresión con lo cual puede

suprimirse un calefaccionado adicional del combustible.

Figura. 34 Componentes de Regulación de Presión

Fuente: (Varios, 2013)

1.5.- Influencia de la Inyección de Combustible

El comienzo de la inyección, el desarrollo de la inyección y la

pulverización del combustible influyen también sobre el consumo de

combustible y la emisión de contaminantes.

1.5.1.- Comienzo de la Inyección

Una inyección retrasada en este tipo de sistema disminuye la emisión de

NOx como consecuencia de las bajas temperaturas del proceso. Una

74

inyección demasiado retrasada aumenta la emisión de HC y el consumo

de combustibles, así como también la expulsión de hollín a carga elevada.

Una divergencia del comienzo de inyección de tan solo 1° del cigüeñal

respecto al valor teórico puede aumentar en un 5 % la emisión de NOx.

1.5.2.- Pulverización del Combustible

El combustible finamente pulverizado favorece un buen mezclado entre el

aire y el combustible, la pulverización contribuye a una reducción de la

emisión de HC y de Hollín. La presión de inyección alta y la geometría

optima de los orificios de inyección, conduce a una pulverización fina.

Para que el motor no forme hollín visible, debe limitarse el caudal de

combustible en correspondencia al caudal de aire aspirado, esto exige un

exceso de aire por lo menos un 10….40 % (λ = 1.1…1.4).

Después de cerrar la ajuga del inyector el combustible puede evaporarse

por los orificios de la inyección (en los inyectores de taladro ciego) y

aumentar así al emisión de HC, por este motivo se mantienen estos

volúmenes lo más reducidos posibles.

1.6.- Comportamiento de Inyección del Sistema Common Rail

Un comportamiento de inyección ideal debe cumplir las siguientes

exigencias adicionales al comportamiento de inyección convencional:

La presión de inyección y el caudal de inyección deben poderse

establecer independientemente entre sí para cada punto de

servicio del motor (grado de libertad adicional para la formación de

la mescla).

75

El caudal de inyección debe ser al comienzo de la inyección lo más

reducido posible (durante el retraso de encendido entre el

comienzo de la inyección y el comienzo de la combustión).

En el sistema de inyección de acumulador Common rail con inyección

previa e inyección principal y posterior.

1.6.1.- Inyección Previa

La pre inyección de combustible se le puede adelantar con respecto al

PMS, 90º del cigüeñal sin pasarnos. No necesariamente, para un

comienzo de la inyección previa se avanza unos de 40º del cigüeñal antes

del PMS, el gasoil puede incidir sobre la superficie del pistón y las

paredes del cilindro, conduciendo a una dilución inadmisible del aceite

lubricante. En la inyección de combustible previa se produce un pequeño

caudal de combustible (1...4mm³), que genera un " pre accionamiento" en

la cámara de combustión, así pudiendo mejorar el grado de rendimiento

de la combustión y a la vez conseguir los siguientes efectos:

- La compresión se va elevando poco a poco mediante una acción y

reacción previa o combustión total, con lo cual se disminuye el retardo de

encendido de la inyección principal.

Estos reducen el ruido de combustión, el consumo de gasoil y, en muchas

ocasiones, las emisiones. En la inyección previa, la presión va

aumentando antes del PMS en relación con la compresión, pero también

hace de forma muy explícita con la iniciación de la combustión. Este

aumento de la presión contribuye al ruido de combustión del motor diesel.

La inyección previa, la presión del PMS tiene un valor mayor, la presión

76

de combustión es menor. La inyección previa contribuye solo a la

generación de par motor, esto lo realiza mediante la reducción de

encendido.

1.6.2.- Inyección Principal

En la inyección principal se requiere una energía para que realice el

trabajo el motor, como también este es responsable de la generación del

par motor. En el "Common Rail" esta permanece inalterable la magnitud

de la presión de inyección durante el tiempo que esté relacionado con

todo este proceso de inyección gracias a los elementos electrónicos.

1.6.3.- Inyección Posterior

Este tipo de inyección posterior se puede emplearse para la dosificación

de los medios reductores de contaminación (aditivos para combustible) en

un determinado reductor de NOx. A la vez esta inyección continúa

posteriormente con la inyección principal en el tiempo de expansión o de

expulsión cigüeñal.

Esta inyección se encarga introducir los gases de escape una cantidad de

combustible exacta.

A lo contrario de la pre inyección y principal, el combustible no se quema

sino que se va evaporando por calor en los gases de escape. Esta

mezcla de gases de combustible y escape es realizada mediante la

expulsión, a través de las válvulas de escape, mediante la realimentación

de los gases de escape se conduce otra vez una parte del combustible a

la combustión y actúa como una inyección previa muy avanzada, los

gases de escape actúan como medio reductor para el óxido de nitrógeno

77

en catalizadores NOx apropiados. Como resultado esto vaga los valores

NOx de los gases de escape. La inyección posterior que se retrasa

conduce a una dilatación del aceite del motor por parte del gasoil; el

fabricante del motor debe comprobar si esta dilación es admisible.

Figura. 35 Faces de la Inyección

Fuente: (emagister, 2010)

Figura. 36 Inyección dentro del Cilindro

Fuente: (emagister, 2010)

78

1.7.- Reducción de los Gases de Escape

En relación con otros motores de gasolina, los motores diesel trabajan

con este sistema tienen una ebullición más difícil, realizan la mezcla de

aire / combustible entre el inicio de la inyección y el comienzo de la

combustión y mediante la combustión, resultando así una mezcla menos

homogénea.

Los motores diesel funcionan siempre con exceso de aire (λ > 1), si el

exceso de aire es insuficiente, aumenta las emisiones de hollín, de C0 y

HC y el consumo de combustible.

La formación de la mezcla queda determinada por los siguientes

parámetros de formación de la mezcla:

Presión de Inyección

Índice de Inyección (duración de inyección)

Distribución del chorro (números de chorros, sección del chorro,

dirección del chorro)

Comienzo de Inyección

Movimiento del aire y masa de aire

Todas estas medidas están relacionadas sobre las emisiones y el

consumo de combustible del motor. La formación de NOx es favorecida

por la temperatura alta del gasoil y por la concentración de oxígeno, el

hollín es favorecido por falta de aire y formación de mezcla deficiente.

1.8.- Ventajas sobre un Sistema Convencional

La ventaja principal que tiene este sistema common rail de Mazda es la

de poder incorporar un UCE (control electrónico de inyección de

combustible). El método tradicional se caracteriza porque poseen

sistemas mecánicos en su control de inyección, esto hace posible la

79

incorporación de todos los requisitos necesarios que puede entregar un

sistema electrónico moderno.

Como también el sistema Common rail consta, un control de inyección el

cual es producido por pulsos de corriente (inyectores controlados electro

magnéticamente), un sistema electrónico puede ser implementado para

modificar parámetros en la inyección en cualquier momento del ciclo.

Esto es indispensable debido a la independencia que posee con el

sistema con las revoluciones del motor, debido a la acumulación de

presión de combustible en el conducto común que alimenta a los

inyectores.

1.9.- Estructura y función de los componentes del Sistema Common

Rail de un Motor Mazda BT 50 WL-C 2.5 CRDi Diesel.

La estructuración de un sistema Common Rail está basada en dos partes

esenciales como es la parte que suministra el gasoil a baja presión y la

que suministra el gasoil a alta presión.

La parte de baja presión consta de:

Tanque de combustible.

Bomba Alimentadora de Combustible.

Tuberías o Cañerías de combustible de baja presión.

La alta presión consta de:

Bomba de alta presión con una válvula reguladora de presión.

Tuberías o conductos de combustible de alta presión.

Rail como acumulador de alta presión con sensor de presión del

Rail, válvula limitadora de la presión y limitador de flujo.

80

Inyectores.

Tuberías o Cañerías de retorno de combustible.

Motor Mazda BT 50 Diesel

Figura. 37 Estructura del Sistema Common Rail Mazda BT 50 Diesel

Fuente: Autores

Filtro de Combustible

Bomba de Alimentación

Regulador de Presión

Bomba de Alta Presión

Cañerías de Alta Presión

Riel

Válvula Reguladora de Presión Inyector

Retorno de Combustible

81

Figura. 38 Parte de Baja Presión

Fuente: (Mazda, Sistema Common Rail BT 50, 2011)

Figura. 39 Parte de Alta Presión

Fuente: (Mazda, Sistema Common Rail BT 50, 2011)

82

Esquema de la Unidad 2

UNIDAD 2

Operación del Sistema Common Rail

Sistema de Combustible

Circuito de Baja Presión

Depósito de Combustible

Filtro de Combustible

Bomba de Alimentación

Tuberías de Baja Presión

Fuente: Autores

Funcionamiento de las Partes del Sistema Common Rail del Motor Mazda BT 50 WL-C 2.5 CRDi Diesel

Circuito de Alta Presión

Bomba de Alta Presión

Válvula Reguladora de Presión

Rail o Acumulador de Alta Presión

Sensor de Presión de Rail

Limitador de Flujo

Inyectores Common Rail Tuberías de Retorno de

Combustible Tuberías de Alta Presión

83

Unidad 2

FUNCIONAMIENTO DE LAS PARTES DEL SISTEMA

COMMON RAIL DEL MOTOR MAZDA BT 50 WL-C

2.5 CRDi DIESEL

Figura. 40 Funcionamiento de las partes del Sistema Common Rail

Fuente: Autores

84

2.- OPERACIÓN DEL SISTEMA COMMON RAIL

2.1.- Sistema de Combustible

El sistema de combustible en una instalación de inyección con el sistema

de inyección de acumulador (Common Rail) consta de la parte de baja

presión para suministro a baja presión del combustible, de la parte alta

presión para su suministro a alta presión y de una unidad de control

electrónica.

2.2.- Circuito de Baja Presión

La parte en la que se encuentra la presión pone a disposición el

combustible necesario para la parte de alta presión.

La parte de baja presión del sistema de combustible common rail, abarca:

Tanque de Combustible con Filtro Previo.

Filtro de Combustible o sedimentador.

Bomba de Alimentación de Combustible.

Tubería o Cañerías de combustible de Baja Presión.

2.2.1.- Depósito de Combustible

El depósito de combustible debe ser resistente a la corrosión y

mantenerse estancos incluso a una sobrepresión de servicio doble, pero

por lo menos hasta 0.3 bares de sobrepresión. La sobrepresión producida

debe escapar por sí mismo a través de aberturas apropiadas, válvulas de

seguridad o similares.

El gasoil no puede salir por la tapa de llenado o por los dispositivos de

compensación de presión, incluso en posición inclinada, los depósitos de

combustible deben estar separados del motor de tal forma que no sea de

85

esperar una inflamación en caso de accidente, los depósitos de

combustible están fabricados de aleaciones de zinc y de plástico

reforzado.

Figura. 41 Tanque de Combustible

Fuente: Autores

2.2.2.- Filtro de Combustible

El mal filtrado de combustible origina daños en los elementos de la

bomba, válvulas de presión y en los inyectores. Este filtro de combustible

limpia el gasoil delante de la bomba de alta presión e impide el desgaste

prematuro de las piezas sensibles.

Tanque de Combustible

86

En los filtros de combustible con calentador electrónico el combustible es

calentado a través de un módulo electrónico con eso evita la formación

de cristales paranínficos en bajas temperaturas ambientales.

Figura. 42 Filtro de Combustible

Fuente: Autores

2.2.3.- Bomba de Alimentación de Combustible

Esta bomba se emplea para la alimentación ala bomba de alta presión

del sistema Common Rail. La misma bomba de alimentación de este

sistema viene conjuntamente en la bomba de alta presión y presenta un

funcionamiento común con ella, o bien está fijada directamente al motor y

tiene su accionamiento propio.

Las formas en que se acciona son de acoplamiento, rueda dentada o

correa dentada. Los elementos que lo compone son dos ruedas dentadas

Filtro de Combustible

87

que giran en sentido opuesto o diferente dirección y que se engranan

mutuamente, transportando el gasoil en los orificios entre los dientes,

desde el lado de aspiración al lado de impulsión.

La bomba de combustible contiene la bomba de alta presión siempre

alimentada en cualquier condición del vehículo, el suministro es

aproximadamente proporcional al nº de revoluciones del motor. Por tal

razón, el control del flujo, se realiza por la regulación de estrangulación

en el lado de aspiración, o bien por una válvula de descarga en el lado de

impulsión.

Girando los engranajes, el combustible es absorbido entre los lóbulos y a

través de las cámaras es enviado para el lado de generación de presión,

entonces penetra en la carcasa de la bomba de alta presión, la

construcción de los lóbulos de engranajes evita el retorno del combustible.

Figura. 43 Bomba de Alimentación de Combustible

Fuente: (Bosch, 2007)

Bomba de Alimentación

88

Figura. 44 Esquema de la Bomba de Engranajes

Fuente: (Bosch, 2007)

2.2.4.- Tubería de combustible de Baja Presión

En la zona de baja presión pueden emplearse aplicarse tubos de acero,

como las tuberías flexibles con armadura de malla de acero, que sean

difícilmente inflamables.

Las cañerías tienen que estar dispuestas de tal forma que se impiden los

daños mecánicos y que el gasoil que gotea o se evapora no pueda

acumularse o inflamarse.

Las tuberías de combustible no deben quedar afectadas en su

funcionamiento en caso de una deformación del vehículo, un movimiento

del motor o similares, todas las piezas que conducen combustible tienen

que estar protegidas contra el calor que perturba el funcionamiento.

ENTRADA SALIDA

89

Figura. 45 Cañerías

Fuente: Autores

2.3.- Circuito de Alta presión

La alta presión tiene lugar, además de efectuar de alta presión, tiene la

función de la dosificación y distribución del gasoil.

La alta presión del sistema common rail, abarca:

Bomba de alta presión con válvula reguladora de presión.

Rail como acumulador de alta presión con sensor de presión del

Rail,

válvula Reguladora de la presión y limitador de flujo.

Inyectores.

Tuberías de combustible de alta presión.

Tuberías de retorno de combustible.

Cañerías

90

2.3.1.- Bomba de Alta Presión

Los Motores de la marca Mazda BT-50 WL-C diesel ocupan la bomba de

alta presión (CP3S3) con tres elementos de bombean combustible los

mismo que se encuentran separados entre sí, La bomba de alta presión

se encontramos entre la baja presión y la alta presión. Esta bomba tiene

que poner siempre a disposición suficiente combustible comprimido, en

todas las necesidades de servicio y durante toda la vida útil del vehículo.

Además contiene el mantenimiento de una reserva de gasoil necesaria

para un eficiente arranque rápido y un incremento rápido de la presión en

la Rail.

Esta bomba genera frecuentemente la presión del sistema para la alta

presión (Rail).En relación con sistemas de inyección pasados, ya no es

necesario que el gasoil tenga que ponerse a disposición "altamente

comprimido" especialmente para cada proceso de inyección en particular.

Así como también tiene función de generar presión necesaria para la

pulverización del combustible, la alta presión es generada por tres

elementos que están en un ángulo de 120° entre sí, la bomba de alta

presión tiene una brida y es accionada a través del engranaje. En la

bomba de alta presión, también puede estar conectada a la bomba de

engranaje y la válvula reguladora de presión de combustible.

Esta funciona conjuntamente con el motor mediante un piñón, cadena o

correa dentada, con 3000 rpm como máximo, esta se lubrica con

combustible.

En el motor de 2 litros, tiene una presión de 1350 bar en el Rail, la bomba

de alta presión requiere una potencia de 3.8 kW (con un rendimiento

91

mecánico de casi 90%). La demanda mayor de potencia tiene sus causas

por los flujos que escapan y del control en el inyector y en el retorno de

combustible a través del regulador de presión.

Figura. 46 Bomba Common Rail

Fuente: Autores

Figura. 47 Esquema de la Bomba

Fuente: (Bosch, 2007)

Alimentación Alta Presión

92

2.3.1.1.- Funcionamiento

El funcionamiento de la bomba de alta presión tiene un excéntrico, el cual

es movido por el eje del motor y este moviendo acciona los tres elementos

de bombeo.

Figura. 48 Esquema de la Bomba de Alta Presión

Fuente: (Bosch, 2007)

La bomba de alimentación transporta el combustible a través de un

sedimentador con separador de agua. La bomba entrega el gasoil a

través del taladro de estrangulación de la válvula de seguridad, hacia el

circuito de refrigeración y lubricación de la bomba de alta presión, la leva

excéntrica los tres pistones de bomba se mueven de forma ascendente y

93

descendente, Cunado la presión de suministro de gasoil sobrepasa la

presión de apertura de la válvula de seguridad la bomba previa puede

impulsar el gasoil a través de la válvula de entrada de la bomba de alta

presión.

Figura. 49 Corte lateral de la Bomba de alta presión

Fuente: (Bosch, 2007)

2.3.1.2.- Succión

El movimiento hacia abajo del pistón este genera un incremento en el

volumen de la cámara de compresión, la presión del gasoil se pasa dentro

de la cámara de compresión. Entonces el combustible fluye de la bomba

de engranaje a través de la válvula de admisión para la cámara de

compresión.

94

Figura. 50 Succión de Combustible

Fuente: (Bosch, 2007)

2.3.1.3.- Bombeo

Con el movimiento ascenso del pistón – bomba, la presión aumenta en la

cámara de compresión, el disco del elemento es comprimido hacia arriba

y la válvula de entrada es cerrada, con el movimiento ascendente del

pistón – bomba se generada todavía más presión. Así que la presión del

gasoil en la cámara de compresión excede en la cámara de presión, la

válvula se abre y el gasoil es liberado para el circuito de alta presión.

95

Figura. 51 Bombeo de Combustible

Fuente: (Bosch, 2007)

2.3.1.4.- Potencia de suministro

Como la bomba de alta presión está diseñada para grandes cantidades

de flujo de entrega, al ralentí y carga parcial, esto produce un exceso de

combustible presionado. Este gasoil transportado el exceso al depósito de

combustible mediante la válvula reguladora de presión. Ya que el

combustible presionado se descomprime al momento de llegar al

depósito, esto hace que se pierde la energía aportada para la compresión.

También este puede calentar el combustible, con ello llegamos a la

disminución del grado de rendimiento total. Una solución parcial es

efectiva mediante adaptación de la potencia de suministro a la demanda

de combustible, mediante la desconexión de un elemento bomba (pistón).

96

2.3.1.5.- Desconexión de elemento:

Al momento de desconexión del pistón de bomba (émbolo) se produce la

reducción del flujo de gasoil transportado al acumulador de alta presión.

Con lo cual tendremos abierta seguidamente la válvula de aspiración. Al

momento que se enciende la electroválvula de desconexión del elemento,

un inducido presiona continuamente la válvula de aspiración

manteniéndola abierta. De tal forma, que el gasoil aspirado no puede ser

presionado en la entrega de suministro, el combustible aspirado regresa

una vez más al canal de baja presión. Esto resulta a la desconexión de un

pistón de bomba en caso de una demanda de potencia disminuida, la

bomba de alta presión ya no transporta regularmente el gasoil, sino que

pausa en el suministro.

2.3.2.- Válvula Reguladora de Presión

Esta válvula reguladora de presión de gasoil está junto a la bomba de

alta presión. La misma tiene la misión de ajustar y mantener la presión en

el "Rail", dependiendo del estado de carga del motor.

Cuando exista una presión alta en el Rail, esta válvula reguladora

de la presión abre para que una parte del combustible regrese al

tanque, desde el Rail mediante una tubería colectora.

Al existir una presión baja en el Rail, la válvula reguladora de

presión cierra produciendo una igualdad en el lado de alta presión

con el lado de alta presión.

97

Figura. 52 Válvula Reguladora de Presión

Fuente: (Bosch, 2007)

Figura. 53 Funcionamiento de la Válvula Reguladora de Presión

Fuente: (Virtual, 2005)

2.3.2.1.-Estructura

Esta válvula de regulación de presión contiene una brida de sujeción para

poder fijarse a la bomba de alta presión o al Rail. El inducido presuriza

Válvula Reguladora de Presión

Retorno

98

una válvula de bola asía el asiento para desconectar la conexión entre el

lado de alta presión y la zona de baja presión; para ello consta con un

muelle que presiona al inducido hacia abajo, y por otro lado, tiene un

electroimán que produce una fuerza sobre el inducido.

2.3.2.2.- Válvula reguladora de presión no activada:

La presión alta que contiene en la Rail o en la entrega o salida de la

bomba de alta presión, la válvula reguladora de presión está conectada a

la alta presión. Ya que contiene un electroimán sin corriente este no

ejerce ninguna fuerza, la fuerza de la alta presión es mayor a la fuerza

elástica, de tal forma que abre la válvula reguladora de presión y

permanece abierta según el flujo de suministro. El muelle establece una

presión de aprox. 100 bares.

2.3.2.3.- Válvula reguladora de presión activada:

Si debe aumentarse la presión en el sistema de alta presión, la válvula

reguladora de presión se activada esta válvula tiene la función de

mantener la presión en la rail conjuntamente con la válvula reguladora de

presión de la bomba esto se consigue mediante la unidad de control

electrónico, esta se activa las veces necesarias para mantener una

distribución homogénea dentro la riel a cada una de los cilindros y así

poder tener una combustión más eficiente y a la ves reduce la

contaminación , por lo que entrega la cantidad solo necesaria para la

combustión , esto se consigue mediante intervalos de impulsos con una

frecuencia de 1 kHz.

99

Tabla 4

Presiones Aproximadas De la Bomba Common Rail

No RPM Presiones /

Bares

No RPM Presiones/Bares

1 700 250 bar 11 2900 1035 bar

2 900 321 bar 12 3100 1107 bar

3 1100 392 bar 13 3300 1178 bar

4 1300 464 bar 14 3500 1250 bar

5 1500 535 bar 15 3700 1321 bar

6 1700 607 bar 16 3900 1392 bar

7 1900 678 bar 17 4000 1428 bar

8 2100 750 bar 18 4500 1607 bar

9 2300 821 bar 19 4700 1678 bar

10 2500 892 bar 20 5000 1785 bar

2700 964 bar

Fuente: Autores

NOTA: Valores típicos de presión son 250 bares a ralentí, hasta 2000 bar

a plena carga (no necesariamente a revoluciones máximas), además

cuando es sobrepasa las 4000 rpm el sistema se sobrealimenta.

100

2.3.3.- Rail o Acumulador de Alta Presión

El acumulador de presión de gasoil es un tubo o un conducto fabricado de

acero forjado, él tiene la función de almacenar combustible exigido para la

inyección para todos los cilindros sobre alta presión, además de eso, el

ecualiza las variaciones de presión generadas a través de la bomba de

alta presión y por el proceso de inyección, a través de su gran volumen.

Figura. 54 Riel de Inyectores

Fuente: Autores

El riel o acumulador de presión se encuentra con la conexión para la

bomba de alta presión, las conexiones para las toberas de los inyectores,

retorno para el tanque de combustible, la válvula reguladora de presión y

el sensor de presión de combustible.

Riel de Inyectores

Sensor de Presión

101

2.3.3.1.- Funcionamiento

El acumulador o tubo de presión del gasoil está permanentemente en alta

presión, si el gasoil es inyectado del acumulador de presión la presión

permanece constante debido al gran volumen del acumulador.

2.3.3.2.- Sensor de presión de Rail

Este sensor es el encargado debe medir la presión en el Rail con

exactitud en un tiempo muy corto y enviar una señal de tensión a la

unidad de control, en función de la presiones existentes.

2.3.3.3.- Válvula Reguladora de Presión

La válvula reguladora de presión es un elemento o un componente que

tiene un funcionamiento de forma puramente mecánico, ella es

ensamblada en el acumulador de presión por una rosca.

2.3.3.4.- Funcionamiento

Cuando la presión de combustible excede el máximo en bar, la válvula del

acumulador se abre así el combustible retorna al tubo acumulador de

presión y la presión baja.

102

2.3.3.5.- Limitador de Flujo

El limitador de flujo es el encargado de evitar inyecciones permanentes

en un inyector. Para cumplir esta misión, este limitador de flujo cierra la

flujo de gasoil al inyector afectado.

El limitador de flujo está compuesto de un cuerpo con una rosca exterior

para introducirlo ala Rail y con una rosca interior para enroscarlo en las

cañerías de alimentación de los inyectores.

También contiene un taladro, que tiene una comunicación hidráulica hacia

el Rail o hacia las cañerías de alimentación de los inyectores.

Figura. 55 Esquema del Limitador de Flujo

Fuente: (Braun, 2006)

Entrada

Salida

103

2.3.4.- Inyectores Common Rail

Los inyectores en los sistemas Common-rail viene o se activan de forma

eléctrica a relación de los que se utilizaban en sistemas con bomba

rotativa que inyectan de forma mecánica. Con esto se conseguirá más

exactitud al instante de inyectar el gasoil, los inyectores common rail son

apropiados para el montaje en motores diesel.

Figura. 56 Inyectores Common Rail

Fuente: Autores

2.3.4.1.-Estructura

El inyector se divide en tres partes funcionales:

El inyector de orificios.

El servosistema hidráulico.

La electroválvula.

El gasoil a alta presión que viene del rail entra a las toberas del inyector

para seguir por un canal a la aguja del inyector, así como también a la

cámara de control. La cámara de control está conjuntamente con el

retorno de gasoil mediante el estrangulador de salida y la electroválvula.

104

La electroválvula no actúa de forma directa con la inyección, esto generar

suficiente fuerza para mantener cerrada la válvula del inyector mediante la

presión sobre la aguja que la mantiene en su asiento. El flujo de

combustible requerido para el trabajo de control en el interior del inyector

retorna al tanque de combustible mediante el estrangulador de salida, la

electroválvula y la cañería de combustible.

Los flujos de control y las fugas regresan otra vez al tanque de

combustible, mediante de una tubería colectiva la que están unidos todos

los inyectores y también la válvula reguladora de presión.

Figura. 57 Esquema de los Inyectores Common Rail

Fuente: (Varios, 2013)

2.3.4.2.- Funcionamiento

El funcionamiento del inyector puede realizarse en cuatro procesos de

funcionamiento, con el motor en movimiento y la bomba de alta presión

accionada.

El Inyector cerrado o en reposo (con alta presión presente).

El inyector abre (comienzo de inyección)

105

Inyector totalmente abierto.

El inyector cierra (final de inyección).

2.3.4.3.- Inyector Cerrado o en posición de reposo

La electroválvula que contiene este inyector en este proceso la

electroválvula no está activada (se encuentra en reposo) y por tal motivo

la presión del combustible es igual en la parte superior así como como en

el asiento de la aguja le volumen de cámara de la tobera de la aguja del

inyector permanece empujando la aguja por medio el muelle del inyector,

lo que hace que la aguja se mantenga cerrada, el muelle ayuda con una

fuerza muy pequeña.

Figura. 58 Inyector en Posición de Reposo

Fuente: (Bosch, 2007)

106

2.3.4.4.- El inyector abre (inicio de inyección)

El inyector se encuentra en posición de reposo. La electroválvula es

puesta en funcionamiento con la llamada corriente de iniciación que sirve

para la apertura rápida de la electroválvula al momento de que esta recibe

esa señal deja abrir el estrangulador y así el gasoil que se encuentra en la

cámara superior comienza a salir por el desequilibrio de las fuerzas y la

aguja comienza a elevarse poco a poco permitiendo que el combustible

comience a salir poco a poco hacia el cilindro.

Figura. 59 Inyector Inicio de la Inyección

Fuente: (Bosch, 2007)

2.3.4.5.- Inyector totalmente abierto. (Inyectando)

El émbolo de accionamiento llega a su límite superior y allí se queda con

una cantidad de gasoil que hace de efecto resorte. Este volumen hace un

flujo de gasoil que se queda entre el estrangulador de entrada y la de

salida. La tobera del inyector se encuentra totalmente abierta y el gasoil

107

es inyectado en la combustión con una presión que aproximadamente a la

presión en el Rail. La repartición de fuerzas en el inyector es parecida a la

existente durante la fase de apertura.

Figura. 60 Inyector Inyectando Combustible

Fuente: (Bosch, 2007)

2.3.4.6.- Pre Inyección e Inyección principal

Para realizar la inyección, la bobina magnética del inyector realiza un

trabajo con una frecuencia de inyección de 100 Hz o sea de 80 voltios con

20 amperios, la encargada de la generación de esos valores son los

capacitores que están adentro de la unidad de mando.

La pre inyección se la realiza con un pequeño caudal de combustible

inyectado en la cámara ,mediante esto se logra elevar la temperatura

progresivamente dentro de la cámara para estar a punto al momento de la

inyección principal.

108

La inyección principal es la encargada de introducir una cantidad de

combustible suficiente dentro de la cámara del cilindro para producir el

trabajo del motor y quema del aire que se encuentra en la cámara de

combustión.

Figura. 61 Inyección Principal

Fuente: (Bosch, 2007)

2.3.5.- Tuberías de Combustible de alta presión

Las tuberías o cañerías de la alta presión deben estar dispuestas a

soportar presiones máximas del sistema y a su vez también soportar

oscilaciones de presión, por este motivo, las tuberías cañerías están

formadas de tubos de acero, con un diámetro exterior 6 mm y un diámetro

interior de 2,4 mm.

Las variaciones de las distancias entre el riel y los inyectores están

compensadas mediante curvaturas más o menos pronunciadas en el

109

correspondiente tendido de las tuberías de inyección, lo cual debe ser lo

más corta posible.

Figura. 62 Cañerías de alta presión

Fuente: (Varios, 2013)

2.3.6.- Tubería de Retorno de combustible

Las líneas de retorno de combustible tienen la función de recolectar el

combustible sobrante desde los inyectores, del rail y de la bomba, y desde

el cabezal del filtro, esta línea de dreno permite que el sobrante de

combustible vuelva al tanque.

Figura. 63 Cañerías de Retorno de Combustión

Fuente: Autores

Cañerías de Alta Presión

Retorno de Combustible

110

Tabla 5

POSIBLES AVERIAS Y SOLUCIONES DEL SISTEMA COMMON RAIL

SÍNTOMA

POSIBLE AVERÍA

SOLUCIÓN

- Falta de potencia

- Aceleración Pobre

- Filtro de combustible y aire obstruido

- Medidor de masa de aire

- Electroválvula de regulación de turbo

- Turbocompresor

- Sensor MAP

- Sensor CKP

- Tuberías de vacío sueltas o fisuradas

-Inyectores defectuosos

- Bomba de Presión

-Filtro de aire obstruido

- Relé de calentadores

- Bujías de calentamiento

- Inyectores defectuosos

- Sensor de presión de la rampa de inyección

- Revisar el circuito de combustible

- Revisar el filtro y los conducto de admisión

- Verificar el catalizador

- Verificar

- Medidor de masa de aire

- Sensor de Poción del cigüeñal

- Válvula dosificadora

- Inyectores

- Revisar la bomba de alta presión que funcione correctamente

- Humo negro al ralentí

- Revisar el Filtro

- Verificar el relé de calentamiento

- Verificar las bujías

- Verificar los Inyectores

- Verificar el sensor de la riel

Fuente: Autores

111

2.4.- Recomendaciones y Manteniendo del Sistema Common Rail

1.- No debemos soltar las líneas de alta presión con el motor prendido

(por ejemplo cuando encuentre un cilindro que no funcione).

2.- La presión alta solo podemos revisar midiendo la lectura del voltaje del

sensor de presión del riel.

3.- El funcionamiento del inyector dentro del cilindro se puede revisar al

desconectando el conector eléctrico uno por uno.

2.4.1.- Mantenimiento de los Inyectores

1.- Debemos desconectar el borne de la batería.

2.- Limpiar con una brocha los alrededores del inyector.

3.- Limpiar con aire comprimido el sector donde se va a trabajar.

4.- Luego zafamos la tubería de alta presión en el riel y del inyector.

5.- Apretar hacia adentro la abrazadera del riel de la línea de retorne y

tirar hacia afuera la manguera.

6.- Antes de volver a instalar el inyector, limpiar las cámaras internas de la

culata y la superficie de sellado.

a) Colocar una escobilla

b) Sopetear con aire comprimido la superficie de llenado

2.4.2.- Proceso de Instalación

1.- Insertar una nueva rodela de cobre de estanquidad.

2.- Insertar el inyector (no tocar la punta del inyector).

112

3...- Ajuste las cañerías de combustible apretando las tuercas racor.

4.- Instalar la línea de alta presión.

5.- Unir la línea de retorno, nunca calzar sin abrazadera.

6.- Unir los conectores eléctricos.

7.- Conectar terminal negativo de la batería.

Además para hacer la extracción de la bomba se debe utilizar

herramientas especificadas en los manuales de taller, ya que esta al ser

muy delicada por sus componentes que la conforman un pequeño daño

nos tocaría cambiar todo el conjunto o es decir una bomba nueva.

También debemos cambiar el filtro de combustible cada cierto tiempo que

el fabricante nos indique, en caso que se llegase a dañar y no comience a

filtrar el gasoil esto puede producir daños en la bomba de alta presión

como en los inyectores.

6.7.- IMPACTOS

6.7.1.- Impacto Social

Con la elaboración de este proyecto los estudiantes de la carrera tendrán

la oportunidad de acceder al módulo para reforzar e incrementar sus

conocimientos teóricos-prácticos.

113

Con la existencia de este módulo, se estimula el mejoramiento de la

calidad de enseñanza tanta de los Ingenieros docentes y estudiantes por

cuanto se incrementara el interés de aprendizaje.

6.7.2.- Impacto Educativo

En el ámbito educativo tendrá un impacto positivo por cuanto los

estudiantes tendrán a su alcancé e información a través de este módulo

que generara mayor conocimiento y la oportunidad de aplicarlos en

vehículos con motores diesel common rail.

6.7.3.- Impacto Tecnológico

En el campo tecnológico la aplicación del sistema common rail es de gran

eficacia para los motores diesel, por el cual reduce el consumo de

combustible manteniendo una eficiencia en su motor y a la vez

reduciendo emisiones contaminantes el cual permita mantener un

ambiente más limpio.

6.8.- DIFUSIÓN

Objetivo:

La socialización de la “Elaboración de un Módulo Didáctico del Sistema

Common Rail del Motor Mazda BT 50 WL-C CRDi Diesel” tuvo como

objetivo el dar a conocer las innovaciones tecnológicas en los motores

Diesel, y a su vez explicar su funcionamiento, como también ver en qué

forma este tipo de sistemas ayudan hoy en día con el medio ambiente,

esto se lo realizo con los estudiantes de decimo semestre de la carrera.

114

En esta socialización con los alumnos se trató los siguientes temas:

- Sistema Common Rail

- Unidad de Control Electrónico

- Alimentación de Combustible

- Bomba de Alimentación y Alta Presión

- Riel o Acumulador

- Inyectores

Figura. 64 Socialización

Fuente: Autores

115

6.9.- BIBLIOGRAFÍA

1. - Arpem. (2013). arpem.com. Obtenido de arpem.com:

http://www.arpen.com/tecnica/common_rail

2.- Bosch. (2001). Control Electronico para Motores Diesel . Santiago de

Chile .

3.- Bosch. (2005). Manual Tecnica del Automovil. Buenos Aires.

4.- Bosch. (2005). Sistema de Inyeccion Diesel. Buenos Aires .

5.- Bosch. (2007). "Sistema Common Rail" Diesel. Buenos Aires .

6.- Bosch. (2007). Tecnología CRDi. Argentina.

7.- Bosch. (2010). Motores Diesel Common Rail. Buenos Aires.

8.- Braun, R. (2006). Motores Diesel: Tecnologias para el Futuro.

Santiago, Chile .

9.- emagister. (2010). Curso del Sistema Common Rail Diesel. Obtenido

de Curso del Sistema Common Rail Diesel:

http:www.emagister.com/cursos de commonrail

10.- emagister, S. (2010). Curso del Sistema Common Rail Diesel.

Obtenido de Curso del Sistema Common Rail Diesel:

http:www.emagister.com/cursos de commonrail

11.- Hermogenes, G. (2001). Sistemas de Inyeccion .

12.- Martinez, G. (2012). Manual Practico del Automovil.

13.- Mazda. (2011). Sistema Common Rail. Mexico .

14.- Mazda. (2011). Sistema Common Rail BT 50. Santiago de Chile .

116

15.- Mecanica, A. (s.f.). www.Automecanica.com. Obtenido de

www.Automecanica.com:

http://www.automecanica.com/motorescommonrail_diesel

16.- Mecanica, T. (s.f.). www.todomecanica.com. Obtenido de

www.todomecanica.com:

http://www.todomecanica.com/commonrail_diesel

17.- Perez, M. A. (2007). Tecnologia de los Motores.

18.- Popular, M. (s.f.). www.mecanicapoupular.com. Obtenido de

www.mecanicapoupular.com:

http://www.mecanicappular.com/sistemacommonrail_diesel

19.- Slideshare. (2013). Slideshare.net. Obtenido de Slideshare.net:

http://www.slideshare.net/celinpadilla/common_rail

20.- Toyota. (2001). Sistema Common Rail.

21.- Toyota. (2005). Manual de la Toyota Hilux. Buenos Aires.

22.- Varios, H. d. (2013). wikipedia.com. Obtenido de wikipedia.com:

http://www.wikipedia.com/sistema common rail

23.- Virtual, M. (2005). www.mecanicavirtual.org.com. Obtenido de

www.mecanicavirtual.org.com:

http://www.iespana.es/mecanicavirtual/common_rail1

24.-Virtual, M. (2013). Mecanica Virtual. Obtenido de Mecanica Virtual:

http://automocionefa.files.wordpress.com/2012/06/curso-de-

gestion-electronica-diesel2.pdf

25.- Virtual, M. (s.f.). www.mecanicavirtual.com. Obtenido de

www.mecanicavirtual.com:

http://www.mecanicavirtual.com/sistemasdiselcommonrail

117

ANEXOS

118

ANEXO 1

Matriz de Coherencia

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA OBJETIVO GENERAL

¿De qué manera los docentes de la

carrera de Ing. Mantenimiento

Automotriz manejan la enseñanza

del sistema common rail diesel del

motor Mazda BT 50 Diesel hacia los

estudiantes?

“Elaboración de un módulo

didáctico para la enseñanza, del

funcionamiento del sistema

Common rail de un motor Mazda

BT 50 diesel”

SUB PROBLEMA- INTERROGANTES OBJETIVOS ESPECÍFICOS

¿Qué tipo de información

bibliográfica existe acerca del

sistema Common rail del motor

Mazda BT 50 diesel?

¿Qué finalidad se busca al elaborar

el modulo didáctico para la

enseñanza del sistema common rail

diesel del motor Mazda BT 50?

¿Cómo se elabora un módulo de

enseñanza didáctico?

¿Con que finalidad se realiza la

socialización del módulo con los

estudiantes de la carrera?

- Investigación bibliográfica acerca

del funcionamiento del sistema

Common rail de un motor Mazda

BT 50 diesel.

- Presentar motor Mazda BT 50

diesel el cual quedara en los

talleres de la carrera de Ing.

Mantenimiento Automotriz de la

Universidad Técnica del Norte.

- Elaborar un módulo didáctico

acerca del funcionamiento del

sistema common rail del Motor

Mazda BT 50 diesel y socializarlo

con los estudiantes de la carrera.

119

ANEXO 2

FOTOS DEL SISTEMA COMMON RAIL

Figura. 65 Motor Common Rail

Fuente: Autores

Figura. 66 Sistema Common Rail

Fuente: Autores

Riel de Inyectores

Inyectores

120

Figura. 67 Motor Common Rail Vista Superior

Fuente: Autores

Figura. 68 Motor Mazda Figura. 69 Maqueta del Motor Mazda BT50

Fuente: Autores Fuente: Autores

Bomba de Combustible

121

Figura. 70 Socialización

Fuente: Autores

Figura. 71 Socialización

Fuente: Autores

122

123

124

125

126

127